文档介绍：论电力工程高压送电线路防雷设计研究
摘要:本文从提高送电线路耐雷水平入手,结合高压送电线路雷击闪络跳闸产生的原因,在进行送电线路设计时,针对雷击情况,提出了相应防雷设计思路。
关键词:送电线路;雷击跳闸;气象条件;设计原则;
中图分类号:TU856文献标识码: A 文章编号:
前言
在多雷地区,雷击已成为造成送电线路故障的主要原因,因此送电线路的防雷保护设计是送电线路设计阶段必须考虑的一个首要因素,防雷保护设计的主要任务就是提高线路的耐雷水平及减少雷击跳闸率。对于送电线路来讲,雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素。进行高压送电线路设计时要全面考虑,综合分析每一条线路的具体情况,通过可靠性、经济性比较,选取有针对性的防雷设计技术措施,以达到提高供电可靠性的目的。
1、设计的原则
高压送电线路防雷保护首先要从高压送电线路自身的特点出发,结合高压送电线路沿线的气象、地形、地貌及土壤状况,采用合理的防雷保护措施。目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,这些措施,只要运用得好,仍然是可以信赖的。对已投运的线路,应结合地区雷电活动的特点,对雷电事故发生的原因做出正确的评价,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。
2、雷击跳闸分析
雷击高压送电线路主要分为两种形式:绕击和反击。无论是绕击还是反击,均能引起高压送电线路跳闸事故,其中主要与四个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。高压送电线路各种防雷措施都有其针对性,因此,在进行高压送电线路设计时,我们选择防雷方式首先要明确高压送电线路遭受雷击跳闸的原因。
雷电的发展过程完全是随机性的,世界上对雷电的认识研究还有诸多未知成分,但国内外运行经验统计表明,高压送电线路雷击跳闸的多以绕击雷为主。根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明,雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。通常按如下经验公式计算绕击率:
平原线路山区线路
山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍。山区设计送电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距,这是线路耐雷水平的薄弱环节。
雷击杆、塔顶部或避雷线时,雷电电流流过塔体和接地体,使杆塔电位升高,同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压送电线路绝缘闪络电压值,即Uj > U50%时,导线与杆塔之间就会发生闪络,这种闪络就是反击闪络。雷击线路时,线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值叫耐雷水平,通常按如下公式计算:
由以上公式可以看出,降低杆塔接地电阻Rsu、提高耦合系数k、减小分流系数β、加强高压送电线路绝缘都可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际设计中,我们着重考虑降低杆塔接地电阻Rsu和提高耦合系数k的方法作为提高线路耐雷水平的主要手段。
3、高压送电线路设计防雷措施
清楚了送电线路雷击跳闸的发生原因,我们就可以有针对性的对设计中送电线路经过的不同地段,不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施,以取的较好的防雷效果。
(1) 加强高压送电线路的绝缘水