输电线路的雷击跳闸率
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输电线路雷击风险评估标准
输电线路雷击风险评估标准主要包括以下几个方面:
1. 雷击跳闸率:这是评估线路防雷性能的重要指标。
雷击跳闸率是指在每一百公里线路、40个雷电日中,雷击输电线路造成的线路保护装置的开断次数。
根据电压等级的不同,各线路的雷击跳闸率也有所不同。
例如,220kV 线路的雷击跳闸率指标为次/百公里·年。
2. 绕击风险控制指标(Sr):这表示绕击造成的跳闸率,其计算方法为国家电网公司发布的《kV~500kV架空输电线路管理规范》中第八十九条中跳闸率规定值(规范中为40个雷暴日)乘以运行经验中绕击所占比例。
3. 反击风险控制指标(Sf):这表示反击造成的跳闸率,其计算方法为跳闸率规定值乘以运行经验中反击所占比例。
4. 地闪密度:这是评估线路所在地区雷电活动强度的指标,可以通过气象部门或相关机构获取。
地闪密度越大,线路遭受雷击的风险越高。
5. 线路绝缘水平:这是指线路的绝缘配置情况,包括绝缘子类型、片数等。
绝缘水平越高,线路耐雷击的能力越强。
6. 接地电阻:这是指线路杆塔的接地装置的电阻值,接地电阻越小,线路耐雷击的能力越强。
综合以上几个方面的因素,可以对输电线路的雷击风险进行评估。
一般来说,雷击风险越低,线路的防雷性能越好。
降低输电线路雷击跳闸率的技术探讨摘要:雷电一直以来是我国输电线路的大患,由于输电线路距离长,跨度大,地理分布广,气象条件十分复杂,所以遭受雷击的概率高,雷击事件常常发生。
为保证电力系统的安全和稳定运行,降低输电线路雷击事件发生的概率,减少因线路故障导致的电网事故特别是大面积停电事故,是当前电力系统建设和运行中急需解决的问题。
为此,有必要对输电线路雷击跳闸率高的原因进行分析,对降低雷击故障率的方法和措施进行探讨。
关键词:输电线路;雷击跳闸率;技术1雷击故障原因及危害1.1雷击跳闸原因雷击跳闸的原因可分为内因与外因。
内因是输电线路本体的设计不合理、杆塔接地电阻不合格、线路绝缘子老化及避雷线保护角不标准等自身防雷措施不完善;外因主要是输电线路所处环境较差、接地土壤率不相同、线路穿行的范围为雷电高危区等。
另外,雷击故障的发生还与输电线路的排列方式、杆塔的高度及防雷设施的选型有关。
雷击跳闸过程通常是输电线路的杆塔、导线或周围地面被雷击中,输电线路在雷击过电压的作用下产生大量的雷击电流和雷击过电压,若线路的防雷措施不够或避雷效果不好,便会造成线路绝缘子击穿、输电线路断线,导致线路跳闸保护动作。
1.2线路雷击的危害线路雷击的危害主要有设备毁坏、线路跳闸、输供电中断等。
设备毁坏主要体现在雷击过电压造成绝缘子被击穿和闪络,甚至引起绝缘子串炸裂或线路烧毁。
线路跳闸主要是雷电感应产生雷击电流,导致输电线路发生单相接地或相间短路,引起输电线路保护跳闸。
输供电中断主要表现在线路跳闸和系统稳定性被破坏,相邻变电站运行设备的绝缘被损坏。
雷击故障发生后,由于雷击故障点很难被找到、被损坏的绝缘子不容易更换,因此,需要花费大量的时间和人力去分析故障和处理。
2降低雷击跳闸率策略2.1研究路线与思路线路雷击情况具有随机性、不确定性和复杂性。
首先,雷电云的产生和移动过程具有随机性;其次,故障发生的时间与地点无法预测,雷击作用程度具有不确定性;再次,雷击电流在传输过程中会产生衰减和波形畸变,情况较复杂。
浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率在电力系统中,由雷击引起输电线路跳闸事故占很大的比例。
从国内的实际运行情况来看,雷击是危害输电线路安全运行的最为主要因素,据国内某供电局运行资料表明,2010年6~7月,该局110kV以上输电线路(1483km)雷击跳闸16次,占全部跳闸事故75%以上。
当前,随着电力系统的不断发展,输电线路电压等级的逐步提高,对线路设备可靠性也提出了更为“苛刻”的要求。
因此运行部门深入研究输电线路的防雷技术、切实降低输电线路雷击跳闸率对保证电力系统的安全可靠运行具有重要的工程意义。
1 输电线路的雷击类型根据雷电过电压形成的物理机理,雷电过电压可以分为两种:①直击雷过电压,即雷电直接击中杆塔、避雷线或者导线所引起的线路过电压;②感应雷过电压,即雷电击中线路附近的大地,由于电磁感应在导线上产生的过电压。
实际运行经验表明,直击雷过电压对电力系统危害最大,感应雷过电压只对35kV及以下线路产生威胁。
按照雷击线路的部位不同,直击雷过电压又可分为两种情况:①雷击线路杆塔或避雷线时,雷电流通过雷击点阻抗使得该点对地电位大大升高,当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击放电电压时,会对导线发生闪络,使导线出现过电压,由于杆塔或避雷线的电位(绝对值)高于导线,因此称之为反击;②雷电直接击中导线(无避雷线)或绕过避雷线(屏蔽失效)击中导线,直接在导线上引起过电压,这种形式的雷击通常称为绕击。
在工程实际中,输电线路防雷性能的优劣主要用耐雷水平和雷击跳闸率这两个指标来衡量。
耐雷水平是指线路遭受雷击时所能耐受的不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值(kA),耐雷水平越高,线路防雷性能越好。
雷击跳闸率是指折算至年平均雷电日数为40d的标准条件下,每100km线路每年因雷击引起的线路跳闸次数,其计算单位是1/100km·a。
雷击跳闸率是衡量线路防雷性能的综合性指标。
2 雷击的电气模型和计算2.1 反击的电气模型1)雷击杆塔的等效电路。
式中:H -杆塔高度,R -杆塔计径,r 3-塔基半径,h 1-塔基到中点的高度,波形如图2所示。
2仿真计算
从表1可知:输电线路在相同架设方式下,最大击距随地面倾角增大而增大。
因此,捕雷面积、雷击概率都随之增大,相应的最大绕击雷电流也愈大。
计算中,考虑到本文所研究的330kV 工程均处于山区和丘陵地形,地面倾角都比较大,因此可能遭受的绕击雷电流幅值较大。
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—作者简介:徐宇骏(1991-),男,安徽安庆人,本科,研究方向为高
电压与绝缘、电力系统保护控制。
图1杆塔的等效电路
图2 1.2/50的标准雷电波。