架空输电线路雷击跳闸率计算
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10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析摘要:电力系统包括发电、输电和配电,以及这5个部分的电源,10kV配电线路是整个配电系统的重要组成部分,10kV配电线路进行电力负荷进行合理科学的分配,因此,稳定运行的10kV配电线路,是整个电源系统的关键。
但配电线路存在绝缘性能差的缺点,配电网网架结构也很复杂,这些特点决定了10kV配电线路防雷效果不甚理想。
此外,雷电将在导线上形成一个可达500kV的感应雷电压,该电压等级的电流超过了10kV配电线路额定绝缘水平。
当前,我国使用中的6~35kV电压级别的配网中,由于雷击跳闸事故频繁发生,同时雷击事故,对电源开关装置的正常运行,电网用避雷器装置和变压器装置造成了很严重的影响。
关键词:10kV配电线路;雷击跳闸率;计算1 10kV线路遭受雷击原因1.1绝缘导线线路防雷措施不力我公司地处江苏宿迁宿豫区,通过改造,10kV配电线路导线已换成了架空绝缘导线,绝缘导线线路遭雷击事故大多数发生在比较空旷或地势较高的区域。
由于城区建筑物及树木等的屏蔽作用,线路遭受直击雷和绕击雷的概率较小,仅约占雷害事故的10%,而线路附近发生的雷云对地放电,产生感应过电压引起的线路故障则占90%。
由于绝缘导线线路防雷措施仍和原来的裸导线线路防雷措施一样,致使在一个雷电日中曾有多条馈线的断路器跳闸,并发生了多起雷击绝缘导线断线事故。
1.2 10kV线路避雷器安装不足虽然配电变压器处安装了氧化锌避雷器,但一些较长的10kV架空线路安装线路型氧化锌避雷器的数量却不足。
1.3 线路上绝缘子清洁度不足线路上采用的P-15针式绝缘子爬电距离为28cm,是多年生工业污染或自然盐、粉尘等污染,如在高湿度的天气条件下的雨和雾,粉尘的湿润污秽表面,表面电导的增加,绝缘子泄漏电流的增加,引起的工频和冲击闪络电压下绝缘子的电压(击穿电压)下降明显。
它甚至可以在工作电压下发生闪络。
1.4 线路导线接触不良早期电网建设中习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,有的甚至采用缠绕法接线,这些都不是导线的最佳连接方法,致使导线连接点接触不良,经受不住强大雷击电流的冲击而烧断。
探究输电线路的雷击跳闸概率预测计算新方法【摘要】近年来,我国的电网不断发展,同时随着气候变化强对流天气越来越多,雷击灾害频发,对我国输电线路的安全性构成了较大的威胁。
因而就有需要及时的探究出一种新型的预测计算输电线路的雷击跳闸概率,通过掌握其中的规律,提前做好预防措施,就能尽量避免雷击给输电线路带来的损坏与事故,使输电线路更加安全。
本文就是对三时次雷区信息的电网雷击跳闸概率这种新型的计算方法进行阐述的。
【关键词】输电线路;雷击跳闸;三时次雷区信息近年来我国的电力用户渐渐增多,为了保证电力用户的安全性,要不断进行探索和研发,减少不安全的因素,雷击这种不规律的自然现象对输电线路的破坏是非常巨大的。
为了减少雷击跳闸率和输电线路的安全事故,对三时次雷区信息电网累计跳闸率进行研究,制定更加详细和完整的策略,有效的计算和预测雷击路线以及概率,保证用电安全。
1 探究输电线路的雷击跳闸概率预测计算新方法的必要性1.1 雷击降低输电线路的安全性近年来,由于气候的变化,强对流天气逐渐增多,雷电现象增多,大大降低了输电线路的安全性。
虽然雷电现象作为一种自然现象,是不可抗拒和不可改变的,但是它对电力线路的破坏却是巨大的。
在2010年安阳电厂就因为雷击而导致了电厂与系统解列运行的结果。
因为安阳电厂中的线路大多经过山区,而且周边的安阳线、靖义线、岭义线发生故障时对安阳电厂的安全性影响也较大。
在2010年5月12日11时41分左右,由于雷击天气,导致110KV线路A、C两相相间短路,此处距离安阳电厂26.32Km,在雷击的过程中发生连环反应,最终导致安阳电厂111、112开关跳闸,三台机甩负荷,143F在甩负荷过程中,由于负荷骤变,造成大轴后座,使转速继电器被磁头打损,导致了大面积的停电。
这在很大程度上降低了输电线路的安全性,造成了很大的用电安全事故。
1.2 保障电路线路安全性和稳定性的必要性随着目前科学技术的发展,我国的用电用户在逐年的增加,电网的覆盖范围越来越广泛电力线路和电力设备越来越多,保障用电安全的平稳对每一个用户来说都是很必要的,只有保证了用电线路的安全性与稳定性,人们的工作与生活才能正常开展。
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。
反击跳闸率计算说明1.反击跳闸率定义:雷击跳闸率是指在雷暴日数40=d T 的情况下、100km 的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。
它是由绕击跳闸率和反击跳闸率组成。
而反击跳闸率是指在雷暴日数40=d T 的情况下、100km 的线路每年因雷击杆塔后引起对导线的逆向闪络发生跳闸的次数。
2.规程法详细计算说明:规程法中的线路反击计算,工程上应用起来简单方便,而且它经过了实践的检验,能够满足目前我国一般输电线路的雷电反击系统设计要求。
运行经验表明,在线路落雷总数中雷击杆塔所占的比例与避雷线根数及地形有关。
雷击杆塔次数与落雷总数的比值称为击杆率(g ),规程推荐的g 值如表1所示。
表1 击杆率(g )地 形避雷线根数0 1 2平原 1/2 1/4 1/6 山区 — 1/31/4雷击塔顶时,雷电流的分配状况如图1所示:图1 雷击塔顶时的雷电流分布由于一般杆塔不高、其接地电阻i R 较小,从接地点反射回来的电流波立即到达塔顶,使入射电流加倍,因而注入线路的总电流即为雷电流i ,而不是沿雷道波阻抗传播的入射电流2i。
由于避雷线的分流作用,流经杆塔的电流i i 将小于雷电流i ,它们的比值β称为杆塔分流系数:iit =β,总的雷电流:g t i i i +=。
杆塔分流系数β的值在0.86~0.92的范围内,各种不同情况下的β值可由表2iR iRiRtitL2g i2g ii查得。
表2 一般长度档距的线路杆塔分流系数β值线路额定电压/kV避雷线根数β 110 1 0.90 2 0.86 220 1 0.92 2 0.88 330 2 0.88 50020.88规程法认为雷击塔顶时绝缘子串上的过电压包含四个分量:(1) 杆塔电流t i 在横担以下的塔身电感L a 和杆塔冲击接地电阻R i 上造成的压降使横担具有一定的对地点位u a 。
)(dtdi L i R dt di L i R U a i t at i a +=+=β 式中dtdi为雷电流波前陡度,可取平均陡度,即)/(6.21s kA I T I dt di μ==,其中I 为雷电流幅值(kA),1T 为波前时间(μs)。