第八章 电力系统雷电防护 本章分析输电线路、发电厂和变电所以及旋转电机的防雷保护原理及措施。 §8-1 输电线路的防雷保护 输电线路分布面积广,易受雷击,所以雷击是引起线路跳闸的主要起因。同时,雷击以后雷电波将沿输电线侵入变电所,给电力设备带来危害, 因此对线路防雷保护应予以充分重视和研究。 根据过电压的形成过程,一般将线路发生的雷击过电压分为两种,一种是雷击线路附近地面, 由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。另一种是雷击于线路引起的称为直击雷过电压。运行经验表明,直击雷过电压对高压电力系统的危害更为严重。 输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果在工程计算中用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。线路的耐雷水平较高,就是防雷性能较好。雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数, 此统一条件规定为每年 40个雷暴日和100km的线路长度。应该指出,由于雷电放电的复杂性,通过工程分析得到的计算结果可以作为衡量线路防雷性能的相对指标,而运行经验的积累和实施对策的分析则应是十分重视的。 输电线路防雷一般采取下列措施 : 1 .防止雷直击导线 沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合。在某些情况下可改用电缆线路,使输电线路免受直接雷击。 2 .防止雷击塔顶或避雷线后绝缘闪络 输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时,使塔顶电位升高。为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷器等,是提高线路耐雷水平,减少绝缘闪络的有效措施。 3 .防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧 当绝缘子串发生闪络后,应尽量使它不转化为稳定的工频电弧,不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止建立稳定的工频电弧。 4 .防止线路中断供电 可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电。 上述四条原则,也称为线路防雷的四道防线,应用时必须根据具体情况实施。例如线路的电压等级,供电的重要程度,当地的雷电活动强弱, 已有的线路运行经验等,进行技术与经济比较,最后做出因地制宜的保护措施。 下面将介绍输电线路可能出现的过电压,并对输电线路进行耐雷性能分析计算。 一 、输电线路的感应雷过电压 当雷击线路附近大地或击于塔顶但未发生反击时,由于电磁感应,输电线路上会...
