【正文】 。通過學(xué)習(xí)與交流，我的思路得到了開闊。從論文的選題，研究方向的確定，研究開展直到論文的最后完成，導(dǎo)師都給予了耐心細(xì)致的指導(dǎo)，使得我的論文最終能夠順利完成。在現(xiàn)代的科學(xué)水平條件下，防雷技術(shù)將會越來越進(jìn)步，越來越完善。 本文對 220kV 輸電線路的提升耐雷水平的措施進(jìn)行了研究。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計說明書 21 7 結(jié)束語 在輸電線路防雷設(shè)計的過程中，涉及到許多關(guān)于雷電方面的原理和知識。在線路交叉處，應(yīng)注意交叉跨越保護(hù)。避雷器主要采用管型的避雷器，其并聯(lián)于絕緣子串上 并在作用電壓過大時先行放電，使絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。 40雷電日 ) = 次 /(100km (7)擊桿率由表 22查的 61?g ，得平原地區(qū) ?aP % 建弧率 : )%( ?? E? = E 為絕緣子串的平均運(yùn)行電壓梯度，單位 kV(有效值 )/m。 (3)雷擊桿塔時的耐雷水平 1I ] ) ()[2 8 (1 4 1 01 ?????IkA=116kA (4)雷電流超過 1I 的概率 1P =%。 （ c）桿塔電感 tL 為 ? ??? tt hL H= 一般桿塔高度的等值電感為 H/m。避 雷線與導(dǎo)線垂直高度為 。 設(shè)計舉例 某平原地區(qū) 220kV電壓等級輸電線路防雷： 絕緣子由 13 片 X7組成，其正極性沖擊 放電電壓 %50U 為 1410kV，負(fù)極性沖擊放電電壓 %50U 為 1560kV，桿塔沖擊接地電阻 iR 為 7? ，避雷線和導(dǎo)線的弧垂非別為 7?gf m和 12?cf m，避雷線半徑為 。根據(jù)輸電線路桿塔所處的土壤條件，結(jié)合土壤電阻率來確定合適的接地裝置，采取合適的降低接地電阻的方法。耐張桿塔引流塔頭線應(yīng)呈近似自然下垂，弧垂從橫擔(dān)下邊沿算取 至 ，施工時具體再確定。棒類復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)確保其無法被擊穿，且爬距系數(shù)較大，自清洗能力較強(qiáng)，同等環(huán)境條件下較之盤形絕緣子，其積污更少，污閃電壓更高；但在雷擊時的閃絡(luò)電壓略低，應(yīng)該配合裝設(shè)均壓環(huán)，避免電弧灼傷絕緣子。導(dǎo)線最大使用應(yīng)力按我國相關(guān)條例規(guī)定，其安全系數(shù)應(yīng)不小于 ，避雷線的使用應(yīng)力需根據(jù)避雷線檔距中央的配合要求進(jìn)行計算。圖 61所示為等高避雷線的保護(hù)范圍和保護(hù)角。兩根等高避雷線的保護(hù)范圍如圖 41(a)所示： 避雷線兩邊外側(cè)的保護(hù)范圍用下面公式確定 Phhr xx )( ?? 2hhx? （ 61） Phhr xx )( ?? 2hhx? （ 62） 兩避雷線之間的保護(hù)范圍橫截面，是通過兩線及保護(hù)范圍上部邊緣最低點 O 的圓弧確定。避雷線在每基桿處接地，架設(shè)雙根避雷線，將避雷線經(jīng)過一個小間隙與桿塔絕緣起來，當(dāng)雷擊過電壓過高時就可擊穿間隙，起到降壓的作用。 避雷線的設(shè)計 220kV 輸電線路采用全線架設(shè)避雷線，避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角采用 20176。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計說明書 17 6 針對 220kV 輸電線路選擇的防雷措施 根據(jù)傳統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗，雷擊跳閘事故占到架空輸電線路所發(fā)生的跳閘事故總數(shù)的十分之一到五分之一。隨著氧化鋅避雷器的發(fā)展，復(fù)合外套氧化鋅避雷器因其重量輕、安全性能好，已成功用于多處線路上。 （ 8）安裝線路避雷器 線路避雷器常用于雷電過電壓極大或線路絕緣極弱的線路中。 （ 7）加強(qiáng)絕緣 加強(qiáng)絕緣亦可以提升線路的耐雷水平，減少雷擊跳閘事故的發(fā)生，然而實際操作中這種方式受到許多因素的限制，可操作性較小。該方法多用于單相線路，而多相線路中，由于單相導(dǎo)線的閃絡(luò)并不能引起線路跳 閘，而閃絡(luò)的輸電線亦可作為地線提升未閃絡(luò)線路的耐雷水平。 （ 6）采用消弧線圈接地方式 針對雷電頻發(fā)的地區(qū)，可用中性點經(jīng)消弧線圈接地的措施來提高線路的耐雷水平。這不僅是因為線路絕緣具有自恢復(fù)功能，同時，線路絕緣也不會發(fā)生永久性的損壞或者老化。這種措施結(jié)合其他的防雷設(shè)計，可極大的提高線路的防雷水 平。這種情況下，僅需保證一條回路不發(fā)生跳閘，于是便出現(xiàn)了不平衡絕緣的措施，即使其中一條回路的三相絕緣子片數(shù)較少。這種方法以提升耦合系數(shù) 的方式提高輸電線的耐雷水平，且也可對雷擊電流進(jìn)行一定程度的分流，較為方便、有效，十分適合線路設(shè)置后的后續(xù)防雷設(shè)計。 m的地區(qū)，所以需要另外添加人工接地裝置。 （ 2）降低桿塔接地電阻 通常高度的桿塔為了提升線路的耐雷水平，可以采用減小桿塔接地電阻的方式進(jìn)行。 雷電放電避雷線雷電過電壓提高耐雷水平措施線路絕緣沖擊閃絡(luò)降低建弧率的措施工頻電弧斷路器跳閘自動重合閘供電中斷 圖 51 線路雷害事故的發(fā)展過程及防護(hù)措施 （ 1）架設(shè)避雷線 架設(shè)避雷線是當(dāng)今主要防雷措施中最基本的方法之一，采用避雷線的引流和分流，保護(hù)輸電線免于受到直接雷擊，減少進(jìn)入桿塔的雷擊電流，并使塔頂電位下降，減小絕緣子上的過電壓，是較為有效的一種手段，已經(jīng)受到了廣泛的使用。 如圖 5－ 1 所示。 （ 3）線路跳閘率 由以上分析可得知，若線路總跳閘率為 n，則線路的總跳閘率計算結(jié)果為： ?? ）（ 2121 gnnn PPPN ????? （ 415） 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計說明書 15 5 常見防雷措施 為了保證輸電過程的安全有效，避免雷電災(zāi)害對輸電的影響，針對雷害產(chǎn)生的各個因素所采取的相應(yīng)措施即輸電線路的防雷措施。 取 N 次雷電擊于桿塔塔頂從而導(dǎo)致跳閘事故發(fā)生的次數(shù) n1： ?11 gn PN? （ 413） 其中， g為擊桿率，見表 4－ 2； P1即發(fā)生雷電流幅值超過雷擊桿塔耐雷水平 I1的幾率。 （ 1）雷擊桿塔時的跳閘率 每百公里線路年均（ 40個雷電日為一周期）所受的雷擊次數(shù) N為 年）（）次（）（ ?????? km1 0 0/ 0 01 0 0 0h4b ?TN （ 412） 其中，γ＝ 次 /（平方公里 在實際測試中，在絕緣子串的平均運(yùn)行電壓不超過 6kV/m 的情況下，其建弧率極其微小，可近似地認(rèn)為η＝ 0。 建弧率 建弧率η是沖擊閃絡(luò)成功轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定工頻電弧的幾率。但是這一過程的的持續(xù)時間往往只有幾十微秒，這一時間還不足以使線路動作導(dǎo)致跳閘。 Ai210ZdZ dZi0Z2dZAuAi)( a )( b 圖 4－ 1 繞擊導(dǎo)線的等值電路 流經(jīng)雷擊點 A的電流 iA為 2/ii d00ZZ ZA ?? (44) 導(dǎo)線上的電壓 uA為 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計說明書 12 d0d0d 2i2iu ZZ ZZZAA ??? （ 45） 其幅值 UA為 d0d02 ZZ ZZIU LA ?? （ 46） 由式（ 46）可得出，繞擊時雷電流同輸電線上的電壓之間成正比例關(guān)系，兩者將同時增大。圖中 Zd為導(dǎo)線的等值波阻。 忽略避雷線和輸電線間發(fā)生的耦合與桿塔接地的影響，可認(rèn)為當(dāng)繞擊發(fā)生時，雷電流波取值 i/2，通過波阻抗為 Z0 的主放電通道傳到點 A。根據(jù)我國明文制定的有關(guān)條例，建議根據(jù)下式對繞擊率 Pα 計算求得： 對平原地區(qū) ?? ?P （ 42） 對山區(qū) ?? ?P （ 43） 其中， h為桿塔高度（ m）。而降低桿塔接地阻 Rch 亦可以對一般高度桿塔的輸電線路的耐雷水平有較大的提高。 表 41 有避雷線線路的耐雷水平 從式（ 41）可知，線路的耐雷水平受到分流系數(shù)β、桿塔電感 Lgt、桿塔接地電阻Rch、導(dǎo)地線間的耦合系數(shù) k 和絕