[工学]输电线路防雷保护分析.ppt

* * 输电线路的雷闪过电压及其防护 衡量指标：耐雷水平和雷击跳闸率 耐雷水平：雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的线路跳闸次数。 防雷的原则及措施：防止雷击导线 　　　　　　防止避雷线受雷击后引绝缘闪络 　　　　　　防止雷击闪络后建立工频短路电弧　　　　　　　防止线路中断供电　 一、输电线路的感应雷击过电压 1、无避雷线时 当雷击点离开线路的距离大于６５米时，导线上的感应雷过电压最大值按下式计算： 感应电压一般不超过500kV，对35kV及其以下的水泥杆线路可能会引起闪络事故，对110kV及其以上线路，由于线路绝缘水平较高，所以一般不会引起闪络事故。 二、有避雷线时： K为避雷线与导线间的耦合系数，线间距离愈近，耦合系数K就愈大。 由于避雷线的屏蔽作用，可使导线上的感应电压降低。 三、雷击线路杆塔 　　　　Ugd=ahd a为感应过电压系数，kV/m，数值为IL/2.6 有避雷线时： 二、输电线路的直击雷过电压 1、雷直击导线时的过电压 作用于线路绝缘上的电压最大值Ug=100I。 用绝缘的50%冲击闪络电压U50%代替Ug，那么IL就能代表引起绝缘闪络的雷电流幅值，通常称为线路在这情况下的耐雷水平。：IL= U50%/100 绕击率： 对平原地区： 对山区地区： 山区的绕击率为平原的3倍，或保护角增大80 减少绕击率：减小保护角，降低杆塔高度 2、雷击杆顶时的过电压 雷击杆顶的耐雷水平： 绕击率：雷电绕过避雷装置而击于被保护物体的现象，规程推荐的保护范围是对应0.1%绕击率而言 三、输电线路的防雷措施 1、3~10kV线路防雷保护 不架设避雷线，可利用水泥杆的自然接地，为提高供电可靠性可投入自动重合闸。在雷电特别强烈地区可因地制宜采用高一电压等级的绝缘子，或顶相用针式两边改用两片悬式绝缘子，也用采用瓷横担，以提高线路的绝缘水平。对特殊用户应用用环形供电或不同杆双回路供电，必要时改为电缆供电。 2、35kV线路防雷保护 一般不装设避雷线，进变电站（电站）1~2km设置避雷线为进线段保护。采用小接地系统运行，若线路长电容电流大则 经消弧线圈接地。装设自动重合闸，环网供电。 3、110~500kV线路防雷保护 110kV线路一般沿全线架设避雷线，在雷电活动特别强烈地区，宜架设双避雷线，其保护角取200；在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不全线架设避雷线，但应装设自动重合闸装置。 习题：某厂有两个原油罐，一个高为12米、直径为6米，另一个高10米、直径10米，两油罐的净距为16米。试设计采用单支避雷针保护的最佳方案，并绘出避雷针的平面保护范围。 习题：某变电站内有两根等高避雷针，高度为25米、针间距离为45米。某被保护物位于两针之间，被保护物高度为11米。试计算避雷针在被保护物高度水平面上的保护范围？ 发电厂、变电所的防雷 发电厂、变电所的雷害事故来源： 一是雷击于发电厂、变电所的导线或设备。防护措施是采用避雷针或避雷线 二是雷击线路后沿线路向发电厂、变电所传来的雷电波。防护措施是装设氧化锌避雷器，以限制流过避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度。 一、直击雷保护 原则：所有的被保护设备均应处于避雷针的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，雷电流通过避雷针入地，使避雷针对地电位升高，此时应防止避雷针至被保护设备发生反击。 二、变电所的进线保护 如无避雷线，当雷击于变电所附近线路的导线上时，沿线路入侵流经避雷器的雷电流可能超过5kA，且陡度也可能超过允许值，因此在靠近变电所的一段进线上，必须装设避雷线，称为进线段保护。 三、三绕组变压器和自耦变压器的雷闪过电压保护 １、三绕组变压器的保护 一般在低压绕组任一相的直接出口处加装一只避雷器 2、自耦变压器的防雷保护 考虑各种运行方式下：如高低绕组运行，中压开路，这时中压侧套管与断路器之间装设一组避雷器。高压侧开路时，中压侧来波，高压侧感应kU电压，这时高压侧套管与断路器之间也应加装一组避雷器。 3、变压器中性点保护 三相同时进波时，中性点不接地的变压器中性点电位可能达到绕组端电压的2倍，所以中性点需保护。 110kV及上变压器中性点加装Y1W或Y1.5W系列的氧化锌避雷器保护中性点绝缘。 4、配变变压器的防雷保护 三点共同接地：避雷器的接地引下线、配变外壳、低压绕组的中性点连接在一起。 逆变换，解决方法：低压侧某一相装设一只避雷器 四、旋转电机的防雷保护 直接与架空线相连的旋转电机称为直配电机 1、旋转电机防雷保护的特点 电机的绝缘裕度小：为了保护匝间绝缘，必须将入侵波陡度限制在5kV/μS以下；60000kW以上的发电机不允许与架空线直接要连。 作用电压类型：一是与电机相连的线路上的感应雷过电压；二是雷直接击