220kv输电线路防雷设计

目录-1-目录摘要............................................................-2-ABSTRACT.....................................................-3-第一章绪论.....................................................-4-1.1输电线路防雷设计的意义....................................-4-1.2输电线路防雷设计的研究现状................................-4-1.3本文工作及章节安排........................................-5-第二章输电线路的雷电防护.......................................-6-2.1雷击输电线路的原理........................................-6-2.1.1雷电放电的过程........................................-6-2.1.2雷电参数..............................................-7-2.2输电线路雷击过电压的计算.................................-10-2.2.1感应雷过电压计算.....................................-10-2.2.2直击雷过电压计算.....................................-12-2.3输电线路耐雷水平的计算...................................-14-2.3.1绕击耐雷水平计算.....................................-14-2.3.2反击耐雷水平计算.....................................-15-2.4输电线路雷击跳闸率的计算.................................-15-2.4.1雷击杆塔的跳闸率.....................................-16-2.4.2雷击导线的跳闸率.....................................-16-第三章输电线路的基本防雷措施..................................-17-3.1架设避雷线...............................................-17-3.2提高线路绝缘水平.........................................-18-3.3降低杆塔接地电阻.........................................-18-3.4双回输电线路采用不平衡绝缘...............................-19-3.5装设线路避雷器...........................................-20-3.6装设自动重合闸装置.......................................-21-第四章220kV输电线路的防雷设计................................-22-4.1避雷线的设计.............................................-22-4.2绝缘配合与防雷接地.......................................-23-4.3设计举例.................................................-23-第五章变电所的进线段保护......................................-26-5.1避雷器雷电流计算.........................................-26-5.2侵入波陡度的衰减计算.....................................-27-结论...........................................................-28-参考文献.......................................................-29-致谢...........................................................-30-摘要-2-摘要架空输电线路是整个电力系统中的重要组成部分。由于架空输电线路分布在旷野，纵横交错，且处于悬空状态故极易受到外界环境的影响和损害，其中，最主要的一个方面就是雷电影响。雷击输电线路造成的跳闸事故，在电网总事故中占很大比例（据统计，雷击跳闸占总跳闸次数的40%～70%）。同时，当雷电波侵入变电所时，还会造成变电所内电气设备的损害。因此，为了尽可能降低输电线路因雷击而引起跳闸停电事故，避免造成重大损失，必须采取适当的防雷措施，做好防雷设计工作。本文通过学习防雷保护的原理和各种防雷措施，学习了各电压等级的防雷原则，专门对220kV电压等级的单回输电线路和同塔双回输电线路进行了防雷设计研究，并且对变电所进线段的防雷也做了简单的设计。关键字：架空线路，220kV，防雷设计ABSTRACT-3-ABSTRACTOverheadtransmissionlineisoneofthemostimportantpartofelectricpowersystem.Becausetheimpracticaltransmissionlinedistributesinwilderness,spreadsacross,thereforealsoisatthehangingconditionextremelyeasytoreceivetheexternalenvironmenttheinfluenceandtheharm,among,amostmainaspectisthethunderandlightninginfluence.TrippingAccidentbylightningstrikesthetransmissionline,Accountsfortheverygreatproportioninthepowergridtotalacciden(Accordingtostatistics,thelightningtrip-accountingfor40%to70%ofthetripthenumberoftotalacciden).Atthesametime,whenthelightningwaveinvadesthetransformersubstation,butalsocancreateinthetransformersubstationtheelectricalequipmentharm.Therefore,inordertoreducethetransmissionlines’tripcausedbylightningstrikesasfaraspossibleandavoidscausingtheheavylosses.Musttakeappropriatelightningprotectionmeasuresanddoagoodjobinminedesign.Throughthestudyoflightningprotectionprinciplesandavarietyoflightningprotectionmeasures,learntheprincipleofthevoltagelevelofmine,minedesignstudiesdedicatedto220kVvoltagelevelofthesingle-circuittransmissionlinesandtowerdoublecircuittransmissionlines,andsimpledesignforsubstationlineoflightning.Keywords:overheadline,220kV,lightningprotectiondesign第一章绪论-4-第一章绪论1.1输电线路防雷设计的意义雷电是一种自然现象。我国雷电分布特点是：夏季多于春秋季，，山区多余平原，南方多余北方。雷电电压高达数百万伏，瞬间电流可高达十万安培。因此，一次雷电虽然只有0.01秒左右的放电时间，但其释放出的能量和造成的破坏却是惊人的。输电线路是电力系统的大动脉，它将巨大的电能输送到四面八方，是连接各个变电站、各重要用户的纽带。输电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。因此，输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位，是实现“强电强网”的需要，也是向工农业生产、广大人民生活提供不间断电力的需要。由于我国地处温带（部分地区属于亚热带气候），所以雷电活动比较强烈。漫长的输电线路穿过平原、山区、跨越江河湖泊，遇到的地理条件和气象条件各不相同，所以遭受雷击的机会较多。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。输电线路雷害事故引起的条咋，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，而且由于输电线路上的恶落雷，雷电波还会沿线路侵入变电所。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电所次之，发电机最弱，若发电厂、变电所的设备保护不完善，往往会引起其设备绝缘损坏，影响安全供电。由此可见，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。做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所，发电厂安全运行得到保障。1.2输电线路防雷设计的研究现状国内外高压、超高压线路运行经验表明，线路绝缘闪络主要是工作过电压及雷击闪络，而雷击闪络又占60%～70%，即雷害是造成线路故障的主要原因。我国输电线路防雷设计主要从以下几个方面着手进行：1、选择合理的输电线路架设路径2、架设避雷线3、降低杆塔接地电阻4、在部分地段装设线路避雷器第一章绪论-5-5、提高线路绝缘水平现代国内外输电线路防雷最常用的措施是架设避雷线。通常来说，线路电压越高，采用避雷线的效果越好，而且避雷线在线路造价中所占的比重越低。标准规定，220kV及以上等级的输电线路应全线架设避雷线，110kV线路一般也应全线架设避雷线，35kV线路不宜全线架设避雷线，一般在变电所的进线段架设1～2km的避雷线，同时按照要求做好杆塔的接地。为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率，避雷线对导线的保护角尽量做的小一些，一般采用20°~30°。由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能自动消除，据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%~95%，因此，各个电压等级的架空线路上都安装了自动重合闸装置。由于雷电现象的复杂性和雷电活动的分散性，雷击几率受制约因数的多样性，它的危害不可能完全消除和避免。我们只能不断努力探索和尝试，使危害程度降到最低限度。（1）雷电危害与气候、环境、地质、设备等多种因素有关。因此，防雷工作应深入一线，掌握现场第一手资料，要有针对性地采取综合防雷措施；（2）防雷技术措施的实施，要进行技术经济综合比较，合理选择。已运行线路还可能受杆塔结构强度、高度等条件的影响，因此应从实际出发；（3）任何防雷措施、设施都不能一劳永逸，要不断完善，勤于运行维护和检修，才能