输电线路的雷击跳闸率

３５ｋＶ线路除了直击雷外还有感应雷也能造成线路跳闸， 感应过电压主要引起线路绝缘子闪络。假设落雷点在档距的中 间的任意位置，并且忽略感应电流在线路中的折反射，假设当 落雷点在距离导线的最近距离为Ｓ，在导线上的投影距离绝缘 子串的距离为ｘ，则雷电在高度为ｋ导线上的感应电压为：
。且’
峙鲫抓志＋＼／¨嘉
、／ｓ２＋ｘ２）
３实例计算
３５ｋｖ线路杆塔如图２所示，使用由３个绝缘子组成的绝 缘子串，导线采用ＬＧＪ—１８５型，避雷线型号为ＧＪ一３５型，线路档 距取为１００岫。年雷暴日取为４０ｄ，落雷密度取为０．０７ｔｉｍｅ／Ｉ【ｍｚ・ｄ。 经过计算发现雷电绕击时杆塔的冲击接地电阻对输电线 路的耐雷水平基本没有影响，从而对线路的绕击跳闸概率也没 有影响。对于此杆塔模型进行雷电绕击跳闸概率计算得
０．００７３ｔｉｍｅ／１００ｋｍ・ａ。
由于杆塔所处的地形不同，杆塔的冲击接地电阻会有很大 差别，一般取为５一１００ｎ，使用公式（６）计算杆塔随冲击接地电 阻变化的反击耐雷水平如图３所示，耐雷水平随冲击接地电阻 在１２—５３ｋＡ之间变化，同时可以根据公式（７）计算获得反击跳 闸概率如图３所示，在０．４３．１．２６ｔｉｍｅ／１００ｋｍ・ａ之间变化。 由于感应雷是在线路中同时形成近似等值的过电压，因而 不可能发生线间闪络，因此感应过电压主要引起线路绝缘子闪 络。感应过电压与杆顶的接地电阻、导线的电感无关，而且同一
图ｌ雷电绕击导线等值电路
雷电为负极性时，绕击耐雷水平由Ｆ式确定：
。ｃｕ∥矗ｕ曲，蛩
式中，Ｕ舶。为绝缘子负极性５０％闪络电压绝对值（ｋＶ）。 线路的绕击跳闸概率为：
，Ｉ－
（４）
ＰＩ＝ｌ
ｘ（Ｉ）Ｆ（Ｉ）ｄＩ
（５）
２．２反击跳闸概率
在耐雷水平计算中，波阻抗也可以用集中电感代替，雷击 杆塔时，单根导线和避雷线的波阻取４００ｎ，２根避雷线的波阻 取２５０Ｑ。如取固定波头长度下Ｉ－２．６岫，则Ｑ＝Ｉｌ／２６，此时耐雷水 平为；

平原地 33 27 0 8.4 LG-50 7 5.9 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 11.7124723 57.7350269 0.1666670 0.00398942 28.3333333 16.8 3.87420958 3.01681456 6.81974665 0.21413797 0.26767247 16.5 0.81028939 93.0752282 0.08756427 0.00076271 12 0.73052715 0.80252319 0.41445158
FZ5直线塔 平原地 34.5 28 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.4221613 57.7350269 0.1666670 0.00398942 29.8333333 17.8 3.88691576 2.63324475 4.99189824 0.20728057 0.25910072 17.25 0.8064 89.5637409 0.09599093 0.00142335 12 0.73052715 0.80252319 0.50359111
ZM 平原地 37.5 31 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.4221613 57.7350269 0.1666670 0.00398942 32.8333333 20.8 4.37534967 2.93791916 5.47461901 0.22383449 0.27979311 18.75 0.79873217 85.2518794 0.1074555 0.00157816 12 0.73052715 0.80252319 0.61480994 平原地 40.5 34 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.4221613 57.7350269 0.1666670 0.00398942 35.8333333 23.8 4.86389417 3.24498063 5.95882535 0.23823046 0.29778807 20.25 0.79120879 81.274749 0.11924037 0.00174274 12 0.73052715 0.80252319 0.73905832 平原地 43.5 37 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.4221613 57.7350269 0.1666670 0.00398942 38.8333333 26.8 5.35251898 3.55381045 6.44418239 0.25090799 0.31363498 21.75 0.78382582 77.6157543 0.13122083 0.00191755 12 0.73052715 0.80252319 0.87605614 平原地 46.5 40 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.4221613 57.7350269 0.1666670 0.00398942 41.8333333 29.8 5.84120394 3.86398464 6.93044838 0.26219138 0.32773923 23.25 0.77657935 74.2513789 0.14329609 0.00210305 12 0.73052715 0.80252319 1.02546374 平原地 49.5 43 0 12.2 LG-50 7 8.5 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 15.42216132 57.73502692 0.1666670 0.003989423 44.83333333 32.8 6.329935124 4.175203594 7.417444552 0.272325479 0.340406849 24.75 0.769465649 71.15596659 0.155385135 0.002299749 12 0.730527154 0.802523187 1.186906515 平原地 27 21 0 8.4 LG-50 7 5.9 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 11.7124723 57.7350269 0.1666670 0.00398942 22.3333333 10.8 2.84586217 2.25943504 5.41067318 0.16900017 0.21125022 13.5 0.82622951 103.008836 0.06752196 0.0006422 12 0.73052715 0.80252319 0.25744874 平原地 30 24 0 8.4 LG-50 7 5.9 LGJQ-300 12 300 1200 2.2 10 0.5 1.25 126 2.6 3.9 11.7124723 57.7350269 0.1666670 0.00398942 25.3333333 13.8 3.35995985 2.63627294 6.11407885 0.19372121 0.24215151 15 0.81818182 97.9277521 0.07712313 0.00070138 12 0.73052715 0.80252319 0.32958236

雷击塔顶的电流分布及等值电路
架空输电线路的防雷保护（1）
绝缘子串上的各个电压分量
接地杆塔的电位升高而引起闪络
l t h
2.6h
（1）绝缘子串杆塔一侧横担高度处的电位
Uhd = βI（ R i +
（2）绝缘子串导线一侧的电位
Ud = K Ud − Ud
）
架空输电线路的防雷保护（1）
线路绝缘子串上两端电压幅值：
架空输电线路的防雷保护（2）
1、线路的雷击跳闸率n
对于有避雷线的线路，雷击跳闸率包括两部分：雷击塔顶造成反击引起的
跳闸和雷绕击导线引起的跳闸。
反击跳闸率：n1 =NgP1η
绕击跳闸率：n1 = NPαP2η
反击跳闸率：n1 =n1 + n2
架空输电线路的防雷保护（2）
三、架空输电线路的防雷措施
“四道防线”
α
（1-k）
4
为了防止s空气隙被击穿，通常采用的办法是：
保证避雷线与导线之间有足够的空气距离。
根据理论分析和运行经验，s可按下式选取：
≧ 0.012 + 1
架空输电线路的防雷保护（2）
1
2
绕击导线时的线路耐雷水平
绕击的概率很小，但一旦发生则往往会引起线路绝缘子串的闪络。
雷击避雷线档距中央及其等值电路图
1、防直击
就是使输电线路不受直击雷作用，一般架设避雷线既可避免雷电直击于导线，还可降
低感应雷过电压的数值。
2、防闪络
就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。楞通过降低杆塔接地电阻，加强线路绝（如
增加绝缘子串的片数等），架设耦合地线等。
架空输电线路的防雷保护（2）
三、架空输电线路的防雷措施

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。

输电线路防雷技术
雷击输电线路的方式
雷击输电线路的后果
发生短路接地故障
雷电波侵入变电所，破坏设备绝缘，造 成停电事故
输电线路的雷击事故
我国跳闸率较高地区的高压线路由雷击引起的跳 闸次数约占总数的40～70％。多雷、土壤电阻率 高、地形复杂的地区，雷击事故率更高
日本50％以上电力系统事故是由于雷击输电线路 引起的，雷击经常引起双回同时停电，20~30％的 输电线路故障发生在双回输电线路
假设随时间线性变化
ui ahc (1 k0hs / hc )t / f
导线电位
uc kut ui kut ahc (1 k0hs / hc )t / f
绝缘子串的作用电压和闪络
绝缘子串的电压为横担高度处的杆塔电位ua与导 线电位之差
横担高度处的杆塔电位ua
h
h
Ui U e U m [ke (v) km (v)] S I kI S
Ui

25I
h S
感应过电压计算
如不能满足S>65m及S>>h的条件， 感应过电压为
Ui

kI
ln

h
S


h
2
1
S
避雷线对感应过电压的屏蔽作用
UC

25 I
雷击避雷线档距中央
雷击避雷线档距中央
uA
i Z0 Z0 Zs / 2
Zs 2
i Z0Zs 2Z0 Zs
雷击避雷线档距中央
情况1： 2 0.5l / vs f
A点最高电位
uA

l vs
Z0Zs 2Z0 Zs

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。

刖
舌
击距系 数是先导对地 击距 与先导对导线击距的 比率 ， 采用 ＩＥ Ｓｄ ２ ３ １９ Ｅ Ｅ ｔ１４ — ９ ７中给 出的 击距 系数 表 达 式 ：
一 一
输 配 电线 路 的 防 雷 要 求 是 根 据 线 路 的重 要 程 度 和 对 线 路 的安 全 运 行 要 求 按技 术经 济 原 则来 确 定 的 ， 线 路 的防 雷 性 能 而 取 决 于 线 路 通 道 所 处 位 置 的 落 雷 密 度 、 电 强 度 、 取 的防 雷 雷 采 措 施 和 绝缘 配 合 的裕 度 。 文 阐述 了 ３ ｋ 线 路 雷 电绕 击 、 本 ５Ｖ 反击 以及 感 应 跳 闸 概 率 的 计 算 方 法 ， 析 接 地 电阻 与 有 避 雷 线 线 路 分 耐 雷 水 平 的关 系 ，最 终 总 结 ３ｋ ５ Ｖ线 路雷 击 过 程 中 引起 雷 电跳
（） ５
２２ 反 击跳 闸概 率 ．
在 耐 雷 水 平 计 算 中 ， 阻 抗 也 可 以 用 集 中 电 感 代 替 ， 击 波 雷 杆 塔 时 ，单 根 导 线和 避 雷 线 的波 阻 取 ４ ０ ， ０ １ ２根避 雷线 的波 阻 ￣ 取 ２０ ５ Ｑ。如 取 固 定波 头长 度 Ｔ ２６ ｓ 则 ｎ Ｉ２ ， 时 耐 雷 水 ｌ ．１ ， ＝ ｘ ＝ ６ 此 ／ 平为 ：
ｌ ５ Ｖ输 电线 路 雷 击概 述 ３ ｋ
通 常 ３ ｋ 输 电线 路 无 避 雷 线 保 护 ， 杆塔 及 线 路 完 全 暴 露 ５Ｖ 在 雷 击 环 境 中 ， 加 上 杆 塔 绝 缘 子 串一 般 仅 有 ３ 再 ４个 绝 缘 子 ， 其 耐 雷 水 平 较 低 ， 雷 击 架 空 线 路 时 ， 论 是 感 应 雷 过 电压 还 是 当 不 直 击 雷 过 电压 都 极 易 引 起 绝 缘 子 闪 络 ， 这 是 ３ ｋ 输 电 线 路 的 ５Ｖ 主 要 防 雷 缺 陷之 一 。 输 配 电 线路 地 处 旷野 ， 击 线 路 造 成 的跳 闸事 故 在 电 网 总 雷 事 故 中 占有 很 大 的 比例 。同 时 ， 雷击 线 路 时 自线 路 入 侵 变 电 站 的雷 电波 也 是 威 胁 变 电 站 的 主 要 因素 ， 因此 ， 线 路 的 雷 电跳 对 闸概 率 应 全 面计 算 。 ３ｋ ５ Ｖ线 路 的平 均 高 度 较 低 ， 其 雷 电击 杆 率 约 占线 路 雷 击 的 ９ ％， 击 率约 占 ５ 因 此 遏 制 住 线 路 的 雷 电击 杆 率 对 于 大 ５ 绕 ％， 幅 度 降 低 线 路 的雷 击 跳 闸 率 具 有十 分重 要 的意 义 。雷 击 对 电力 线 路 的影 响通 常 有 ２种 ： 种 是 雷直 接 击 于线 路上 产 生 放 电引 一 起 雷 电过 电压 ， 常 称 为 直 击 雷 过 电压 ； 通 另一 种 是 雷 击 线 路 附 近 地 面 ， 地 放 电时 因 电磁 感 应 而 产 生 巨 大 的 电动 势 ， 常 称 对 通 为感 应 雷 过 电压 。 当雷 电直 击 架 空 线 路 时 ， 线 上 会 有 强 大 的 导 电流 通 过 ， 成 雷 电浪 涌 ， 产 生 的 雷 电波 将 沿 着 线 路 向 两 侧 形 所 流 动 ，其 结 果 将 会 烧 断 导 线 或 损 坏 与 导 线 相 连 的 电气 设 备 ， 危 及 电 网的 运 行 安全 。 对 ３ｋ ５ Ｖ线 路 ，除 了直 击 雷 以外 ，感 应 雷 也 能 造 成 线 路 跳 闸 。线路 杆 塔 的 接 地 电阻直 接 关 系 到 线 路 遭 雷击 时 的反 击 过 电 压， 因此与线路的跳 闸率有 直接 关系 。接地 电阻与雷击跳 闸率 的关 系 分 析 对 于 认 识 线 路 的 防雷 性 能 和 防 雷 措 施 的 采 取 具 有 重要 意 义 。

有避雷线线路雷击跳闸率的计算
往往只考虑雷击杆塔和雷击导 线两种情况的跳闸率，并求其 总和； 雷击杆塔时跳闸率n1 ； 雷绕击导线时跳闸率n２ ； 总跳闸率 n= n1+ n２
雷击杆塔时跳闸率n1
n1=Ｎ· · １· ｇＰ η
N：百公里每年落雷次数
g：击杆率
P1：雷电流超过雷击杆塔耐雷水平的 概率； η：建弧率
超过该雷电流的概率为 P2=5.6%
3）求雷击跳闸率
雷击杆塔时跳闸率 . n1=Ｎ· · １· ； ｇＰ η 雷绕击导线时跳闸率 n２=Ｎ· α· ２· ； Ｐ Ｐ η 总跳闸率 n= n1+ n２ N为百公里每年落雷次数
N 0.28(b 4hd ) 0.28 (11.6 4 24.5 ) 30.68次
计算得到建弧率
4.5E
0.75
14 80%

计算得到每百公里每年跳闸次数
n=n1+n2=0.25[次/100km· a）]
9.4 输电线路的防雷措施
避雷线
提高耐雷 水平
降低建弧率
自动重合闸
雷电 放电
雷电 过电压
绝缘子 闪络
工频 电弧
开关 跳闸
供电 中断
1.架设避雷线：
为什么110kV及以上线 路一般要全线架设避雷 线？ 为什么35kV及以下线路 不全线架设避雷线，什 么情况下架设避雷线？
雷绕击导线时跳闸率n２
n２=Ｎ· α· ２· Ｐ Ｐ η
N：百公里每年落雷次数 P1：雷电流超过雷击绕击导线的耐雷 水平的概率； η：建弧率
线路雷击过电压计算实例：
平原地区220kV双避雷线线路，绝缘子 串由13片X-4.5组成，其正极性冲击闪 络电压U50%=1200kV，导线对地平均高 度hd=15.4m，避雷线对地平均高度 hb=24.5m，避雷线对外侧导线耦合系数 k0=0.237，电晕修正系数k1=1.25，杆塔 等值电感0.5μH/m，塔顶高hg=29.1m， 分流系数β=0.88,冲击接地电阻Rch=7Ω。

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。

——————————————————————
—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。

输电线路雷电绕击跳闸率计算摘要经济的快速发展离不开电力系统的不断扩展和完善，随着电力系统容量的不断扩大，拓扑结构日趋复杂，对输电线路故障的研究和防止成为追求系统安全稳定运行这一目标的重要课题。

输电线路的雷击跳闸事故占输电线路事故的60%以上，尤其是在山区的输电线路，由于特殊的地理环境和多变的气候条件导致雷击成为线路故障的主要原因。

根据国内外输电线路的运行统计结果，雷电绕击事故是雷击线路故障中的比例最高，也是输电线路跳闸事故的主要原因。

因此，开展输电线路雷电绕击跳闸率计算研究，对于制定有效地防雷保护措施，指导我国输电工程线路防雷设计，提高电力系统安全可靠性具有重要的意义。

本课题主要研究雷电绕击的机理，输电线路雷电绕击对输电可能产生的影响。

在此基础上开展输电线路雷电绕击跳闸率计算方法分析，掌握几种不同计算方法的优缺点以及适用范围，并利用其中的一种计算方法对某一实例进行验证分析。

最后为输电线路制定有效地防雷保护措施以及指导我国输电工程线路防雷设计提供理论依据。

关键词：输电线路，跳闸率，雷电绕击AbstractRapid economic development is inseparable from the continuous expansion and improvement of the power system, with the growing capacity of the power system and the topology increasingly complex, researching and preventing faults on transmission lines to pursue system safe and stable operation became an important subject of the goal. Lightning Accident transmission accounts the transmission line accidents for more than 60%, especially in the mountains of transmission lines, due to the special geographical environment and changing climate conditions that cause lightning to become the main reason for the fault in the line.According to the statistical results at home and abroad to run transmission lines, lightning shielding failure was the highest proportion of Lightning stroke fault, which is also the main reason for tripping accidents. Therefore, developing the calculation research of transmission line lightning flashover rate of shielding failure for effective lightning protection measures to guide the design of the transmission line lightning protection engineering, improve power system security and reliability is of great significance.The main subject of this article is to study the mechanism of lightning shielding, and the effect of lightning shielding transmission lines on transmission .On the basis of it to develop the transmission line lightning strike trip out rate calculation method analysis, to grasp the scope of the advantages and disadvantages as well as several different calculation methods, and the use of a calculation method in which instances of a confirmatory analysis. Finally, the development of effective lightning protection measures, and guide our engineering lightning protection design of transmission lines to provide a theoretical basis for the transmission lines.Keywords：transmission lines, tripping rate ,lightning shielding fai目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2课题研究的国内外现状 (2)1.3 本文主要工作 (3)第二章雷电绕击的机理 (4)2.1雷电对输电线路的危害 (4)2.2雷电绕击的机理 (4)2.2.1雷电先导闪击的特性 (4)2.2.2 高幅值雷电先导闪击的特性 (5)2.2.3 低幅值雷电先导闪击的特性 (8)第三章输电线路雷电绕击跳闸率计算方法 (9)3.1规程法 (9)3.2电气几何模型法 (10)3.3先导发展模型法 (11)3.4 ATP-EMPT仿真计算方法 (14)第四章电气几何模型法 (15)4.1 雷电参数 (15)4.1.1雷暴日与雷暴小时 (15)4.1.2 地面落雷密度 (15)4.1.3 雷电流幅值 (15)4.2 电气几何模型 (16)4.2.1电气几何模型的构建与分析 (16)4.2.2 暴露距离计算绕击率 (19)4.2.3 电气几何模型的改进 (23)第五章案例分析 (25)5.1 案例分析一 (25)5.2 案例分析二 (28)第六章总结与展望 (37)参考文献 (38)谢辞 (40)第一章绪论1.1课题研究的背景和意义随着我国国民经济的快速发展，我国电力系统发展的步伐日益加快，电力系统容量不断增长，网络结构不断扩大，系统发生故障的可能性也日趋增加。

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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。
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：
Ug 25 ILhd S
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。
Ugd 1 ahd(1 K )
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四 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 （1）雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
• 1）塔顶电位
U td
I L (Rch
Lgt ) 2.6
IL ：雷塔塔顶时的过电压和耐雷水平
• （2）导线电位和线路绝缘上的电压
Ui
I
L(Rch
• 流入雷击点的雷电流波为：
iZ
iL 1 Zb
2
Z0
•
过电压为
uA
iL
Z0Zb 2Z0 Zb
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（三）输电线路的雷击跳闸率 （1）建弧率
• 冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称为建弧率
(4.5E0.75 14)%
• E：绝缘子串的平均运行电压梯度
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（2）有避雷线线路雷击跳闸率n的计算

P
h
86
3.35

输电线路雷击跳闸率
n n1 n2
N (gP1 P P2 )
例题
四.输电线路的防雷措施
1.架设避雷线 作用：
防止雷直击于导线； 对雷电流有分流作用，使塔顶电位下降； 对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串 上电压； 对导线有屏蔽作用，可降低导线上感应电压
330kv及以上： 全线架设双避雷线 α在20度左 右
输电线路的防雷保护相 关知识讲解
衡量输电线路防雷性能的两个指标：
耐雷水平：雷击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 跳闸次数
一.输电线路的感应雷过电压
1.感应过电压的计算
(1).导线上方无避雷线
Ug
25
Ihd S
S:雷击点与线路的垂直距离
I:雷电流幅值
hd :导线悬挂的平均高度
(2).导线上方挂有避雷线
U
' gd
U
' gd
(1
k0
hb ) hd
(3).雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压
无避雷线：
U gd hd
有避雷线：
U
' gd
hd (1 k0
hb hd
)
二.输电线路的直击雷过电压和耐雷水平
1.雷击杆塔塔顶 雷电流的分布
等值电路图
流经杆塔的电流
雷击处避雷线与导线间的空气隙S上承受最大电压
US U A (1 k)
l Z0Zb (1 k) b 2Z0 Zb
不会出现击穿的经验公式
S 0.012l 1
3.雷绕过避雷线击于导线或直接击于导线 等值电路图

浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率摘要：输电线路是电力系统能量传输的重要组成部分，但由于线路多敷设在高山等偏远地区，易遭受雷击造成跳闸事故，严重影响电网安全运行和电能的持续供应。

输电线路由于覆盖范围大，需要跨越多种不同的区域。

在雷击多发区域，输电线路易受到雷击影响发生跳闸事故，输电的可靠性与连续性因此会受到影响。

因此有必要结合输电线路雷击跳闸事故的特点采取相应的防雷措施，保护输电线路以免发生损坏，将因雷击产生的经济损失控制在最低水平。

关键词：输电线路；雷击跳闸率；防范措施引言通过近几年输电线路跳闸停电事故调研发现，雷击在输电线路跳闸事故中占较大比重，且大多难于防范。

国内各地区电网在输电线路防雷实践应用中大多采用避雷线、装设避雷针等单一防雷措施，防雷效果有待进一步检验。

有效筑牢输电线路防雷水平，减少雷击停电事故，确保输电线路安全稳定运行，具有重要意义。

1.输电线路发生雷击跳闸的原因输电线路发生雷击跳闸事故与多种原因有关，要实现输电线路的安全稳定运行，就要全面分析发生雷击跳闸的作用原理，掌握规律，这样才能保证输电线路的稳定。

相关研究表明，雷击跳闸主要与绝缘子产生的放电电压有关，与发生雷击后电流强弱有关，还和杆塔本身的接地阻值有关。

因此对于输电线路的检修维护，要全面分析输电线路引发雷击跳闸的根本原因，针对事故的原因制定防雷措施。

雷击发生的区域地形较为复杂，比如处于风口或山谷等危险地带，这些区域易受到了不良天气的影响，由于区域环境的特殊性，雷击的发生几率较大。

输电线路中的杆塔需要保证可靠的绝缘能力，如果绝缘数值降低易受到雷击的影响。

当前由于技术的进步，杆塔的绝缘效果有了很大幅度的提升，但是由于杆塔存在附属设施如:杆塔标志牌、防雷设施、防鸟设施等，如果这些设施的绝缘能力不足，杆塔易受到雷击的作用，特别是绝缘能力薄弱部位受到雷击后易发生跳闸。

雷击还会易发生在地面标高快速变化的区域或土壤本身阻值率较高的地带。

输电线路如果位于地下，会受到腐蚀作用，线缆的绝缘性能会变差。

(4)计算雷绕击于导线时的耐雷水平I2
1200 I2 12(kA ) 100
(5) 计算雷电流幅值超过耐雷水平的概率 根据 I
lg P
88
雷电流超过I1的概率P1=5.6%, 超过I2的概率P2=73.1%。
（5）计算击杆率g、绕击率Pa，和建弧率η 。 查表8-3，得到击杆率g=1/6,根据公式（8-7）
无拉线水泥双杆 0.42 铁塔 门型铁塔 0.50 0.42
杆塔波阻（Ω）
250
125
125 150 125
一般长度档距的线路杆塔分流系数
线路额定电压 （kV) 110
220
避雷线根数
1 2 1 2 1 2 1 2
β值
0.90 0.86 0.92 0.88 0.88
330 500
0.88
（1）避雷线的平均高度
Lt 0.5 29.1 14.5(H)
分流系数β=0.88
（3）计算雷击杆塔时的耐雷水平 由公式（8-10）可知
I1
u50% hg ha Lt hc (1 k ) Ri ( k ) (1 k0 ) ht 2.6 hc 2.6
1200 14.5 24.5 25.6 15.4 (1 0.296) 0.88 7 0.296 0.88 1 0.237 2.6 15.4 29.1 2.6 110(kA) I1
• 见书P132、134耦合系数的求法 • 双根避雷线时， • 避雷线1、2对边相3的耦合系数 •
k1, 23
Z13 Z 23 Z11 Z12
2hk Z kk 60 ln rk d kn Z kn 60 ln d kn

35kV输电线路雷击事故参数与整改策略摘要：输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，输电线路的防雷是减少电力系统雷害事故及其所引起电量损失的关键。

文章介绍了本35kV输电线路雷害的原因、途径，提出了防范的措施、设计及整改，为此类输电线路提供借鉴。

关键词：直击雷过电压; 耐雷水平; 雷击跳闸率; 雷电参数; 防雷措施;Abstract：The tripping caused by the lightning accident of the transmission line not only affects the normal power supply of the power system, but also increases the maintenance workload of the transmission line and switchgear. The lightning protection of the transmission line is the key to reduce the lightning accident of the power system and the power loss caused by it. This paper introduces the causes and ways of lightning damage of this 35 kV transmission line, and puts forward the preventive measures, design and rectification, so as to provide reference for this kind of transmission line.Keyword：direct lightning overvoltage; lightning resistance level; lightning trip rate; lightning parameters; lightning protection measures;1、线路概况某35kV输电线路，为某水电厂的重要备用电源，特别是在枯水季节，该线路负担着水电厂的厂内部分负荷及黑启动要求。