110Kv输电线路防雷设计开题报告教学案例

110KV输电线路雷击故障及保护措施研究一、雷击对于输电线路的危害雷击故障对于输电线路的危害是非常巨大的，对于110kV输电线路而言，一旦遭受雷击，不仅可能导致线路的跳闸、设备的损坏以及绝缘子的闪络等，还可能对周边居民的生命财产安全造成严重的威胁。

一般来讲，不同的雷击类型对应了不同的线路故障，例如，多相故障大部分都是直击造成的，一次跳闸导致连续杆塔出现闪络或者三角排列的上方导线及水平排列的中线故障多是由反击造成的，绕击则通常只会造成单相故障。

如果输电线路处于山林地区，交通不便，一旦发生雷击事故，会严重影响线路巡视和故障查找的效率。

不仅如此，雷击往往伴随着大风、骤雨等恶劣天气，很容易导致树木折断，压断线缆，引发短路、断线、倒杆等事故，如果不能对其进行及时有效处理，将会造成巨大的损失。

二、110kV输电线路雷击故障的种类1、雷电直击。

雷电直击指雷电通过防护措施，直接击中被保护物，雷电中蕴含的电流在接地电阻或导线的阻抗之上。

一般来说，雷电直击发生的几率较低，并且影响的范围较小，但是由于其电流巨大，发生突然，会对被击目标造成十分严重的破坏。

如果雷电直击的位置处于避雷线档的中间部位，由于绝缘串和线档中间的电位较低，因此发生反击的几率非常小。

2、雷电反击。

雷电反击指遭受直击雷的金属体，如接闪器、接地体等，在引导雷电流流入大地的过程中，在其引下线、接地体以及与其相连接的金属导体中，还产生非常高的电压，从而对周围与这些物体相连接的金属体、线路、设备以及人体之间产生巨大的电位差，引起闪络。

在接闪瞬间，与大地间或存在很高的电压，这个电压与大地连接的其他金属物品发生放电的现象就称为反击。

3、雷电绕击。

雷电繞击指雷电绕过避雷设备，直击导线的现象。

这种情况发生的几率是非常低的，由于110kV输电线路自身的绝缘水平较高，并且多处设置有避雷针、避雷线、避雷网等防雷设备，遭受雷电绕击的可能性很小。

但是，如果存在下列情况，则可能发生雷电绕击现象：（1）处于山区的输电线路，受山坡角度、杆塔高差以及高土壤电阻等因素的影响，雷电绕击发生的可能性较高。

110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计解析110KV输配电网在区域电能输送分配领域得到广泛的建设，在沿线避雷线的保护下，通常具有较高的防雷特性。

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但由于线路的架设通常选择丘陵、山地等经济性能低的崎岖边坡地带，同时伴随地面倾角的影响，输电线路容易遭受雷电绕击事故的破坏，会造成输电线路出现绝缘发生击穿、闪络放电等综合危害，导致线路发生跳闸停电事故，影響输电线路的供电可靠性，因此，对不同的雷击种类，提出一些应对措施，提高输电线路的防雷水平，保证供电可靠性就显得十分必要。

1、雷击种类及特征分析1.1 雷击种类雷击是自然现象，包括雷电直击、绕击及反击3种类型。

（1）雷电直击避雷线档距中问部位所产生的电位较低，绝缘串两端所产生的电位也较低，所以反击几率较小。

（2）雷电直击杆塔顶部易使塔身对地产生较高电位，绝缘子串两端也会产生较高电位，很容易发生闪络。

（3）雷电绕击导线的几率很低。

（4）绕击跳闸主要是由雷击杆塔顶部或绕击导致的。

（5）线路通过山区时受到山坡角度、杆塔高差及土壤电阻高等各种因素的影响，发生绕击几率较高。

（6）避雷线保护角愈小，发生雷击几率也就愈小;避雷线保护角愈大，发生雷击几率也就愈大。

而避雷线保护角相同时，其悬挂愈高，绕击几率愈大;反之，绕击几率愈小。

（7）雷云带在沿着山沟顺风移动过程中可能对导线产生直击或绕击。

（8）海拔较高的地段阶梯型雷云往往比杆塔更高，雷电容易直击杆塔顶部或避雷线，产生反击现象。

1.2 雷电直击及反击的主要特征（1）多相故障主要是南直击造成的。

（2）三角排列的上方导线及水平排列的中线故障大部分是由反击造成的。

（3）输电线路档距中间部位出现导线问雷电放电现象通常是由雷电直击及反击造成的。

（4）一次跳闸导致连续杆塔出现闪络可能是由直击、反击造成的。

[13] 电力工业部西北电力设计院编.电力工程电气设备手册.电气二次部分.中国电力出版社，1998.
四、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）
第一至第三周：毕业实习
第四周：写开题报告，提出总体方案
第五周：查找相关资料，学习相关文献、规程、手册，复习有关的知识点
第六周：标幺值计算、短路电流的计算和确定运行方式
第十六周：毕业答辩
五、指导教师审批意见：
指导教师：（签名）
年月日
第七周：确定变压器配置和保护配置的整定
第八周：确定母线的保护配置
第九周：输电线路保护配置设计
第十周：并进行中期检查，上交中期检查报告
第十一周：确定发电机保护配置
第十二周：确定微机成套自动保护装置
第十三周：借助绘图软件设计图纸
第十四周：撰写和整理设计说明书
第十五周：形成初稿交指导老师审查，对论文进行修改，解决遗留问题
二、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法：
纵联差动保护、复合电压启动过电流保护、过负荷保护、零序电流Ⅰ、Ⅲ保护、零序电流保护、定子绕组接地保护、电流速断保护
三、主要参考文献与资料获得情况：
[1] 马永翔，王世荣.电力系统继电保护.十一五规划教材.北京大学出版社，2006.
[2] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理.增订版.中国电力出版社，2004.
学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题目名称
110kV电力系统继电保护设计
学生姓名
专业班级
电气工程及其自动化学号Fra bibliotek一、选题的目的和意义：
本次毕业设计的主要内容是对110kV电力系统继电保护的配置。经过对设计要求，设计内容的分析可知，首先要利用电力系统分析的知识，求出各短路点的短路电流，从而确定各短路点短路时系统的最大及最小运行方式，由于电力系统分析的相关知识掌握得比较好，因此这一步进行得比较顺利。接下来在最大最小运行方式下求出各出线的最大最小三相短路电流，两相短路电流和相应的最大负荷电流，在计算这一步过程中遇到了一些小困难，通过查找相关的书籍，同时在老师的指导下也很快的迈了过去。其次，根据经验习惯，通过方案比较，论证选择了一套初始的保护。为了能够确定这些保护是否满足要求，是否有足够的实用性，我们还需要对它们进行整定计算和灵敏性校验。对于110kV侧输电线路，经过对电流I，III段保护的灵敏性校验不合格后，改用了距离保护，它的整定计算和灵敏性校验与电流保护相类似，因此很好处理，但是110kV侧还必须考虑接地故障保护，我采用的是零序电流保护，因为这种保护平时很少做过练习，所以感觉比较陌生，经过多日的参考相关书籍，以及在同学的帮助和老师的辅导下，渡过了难关。对于变压器，它涉及的保护较多，主保护是纵联差动保护与瓦斯保护的配合，后备保护主要有复合电压启动过电流保护，零序电流保护和过负荷保护。其中纵联差动保护的整定计算和灵敏性校验过程比较繁琐，我根据工具书《电力系统继电保护配置原理及整定计算》上的框架来进行整定和校验，中间虽然走了不少的弯路，遇到了不少的困难，但经过认真分析，仔细思考后问题仍然得以解决，剩下的复合电压启动过电流保护，零序电流保护和过负荷保护的整定与校验都容易理解，不难计算，这些是我毕业设计能顺利完成的一个基础；对于母线来说，采用了母联电流相位比较式母线差动保护，这种保护简单，可靠又经济，恰倒好处。这种保护灵活性高，适用于母线连接元件运行方式经常变动的母线。这些保护就目前国内继电保护的发展水平来说并不是最完美的，它有它的缺陷但也有自身的优势，它只能从某些方面来满足继电保护的四大基本要求，随着社会的发展，它将会被新一代保护所代替，这是无法避免的，是社会进步的必然结果。

110kV输电线路防雷措施设计发表时间：2018-03-14T09:32:25.013Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：李明[导读] 摘要：本文首先对雷电形成原理和放电机理雷电过电压分类及其原理进行分析用参数数据更加直观地进行阐述。

（国网四川省电力公司达州市蒲城供电分公司 636150）摘要：本文首先对雷电形成原理和放电机理雷电过电压分类及其原理进行分析用参数数据更加直观地进行阐述。

其次简介一些防雷措施。

最后利用数据针对110kv输电线路选择性的给出防雷措施。

关键词：架空线路；雷击；雷电过电压；防雷措施 1引言据统计，我国电力系统各类事故、障碍统计中，输、配电线路的雷害事故占有很大的比例（大约占到60%以上）。

由于输电线路对于保“网”的重要地位，如何减少输电线路的雷害事故成为电力系统安全稳定运行的一项重要课题。

2变电站高压电力装置防雷技术 2.1雷电流幅值及分布概率雷电流幅值是指物体遭到直接雷击时，经过接地电阻，被击物体中雷电流的最大值。

它是表示雷电强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。

2.2.雷电流波形和极性雷电流对电气设备绝缘的危险程度同雷电流波头（波前时间）陡度的大小有关。

雷电流的幅值和波前时间决定了它的陡度，雷电流的陡度是指其波前随时间上升的变化率。

根据实测统计，对于中等强度以上的雷电流，其波头（波前时间τr)大多为l-5us,平均为2.6us。

雷电流是单极性的脉冲波，75%-90%的雷电流是负极性的。

2.3雷暴日雷暴日是一年中有雷电的天数。

可表征不同地区的雷电活动频繁程度，统计雷暴的严重程度。

地区雷暴日等级可根据年平均雷暴曰数来划分。

一般可划分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区。

少雷区是指年平均雷暴曰在20天及以下的地区；多雷区是指年平均雷暴日大于20天但不超过40天的地区；高雷区是年平均雷暴日大于40天，不超过60天的地区；强雷区是年平均雷暴日超过60天以上的地区。