10Kv架空线路防雷技术改造毕业论文

配电线路感应雷防护方案设计

专 业：高压输配电线路施工 运行与维护 学 生 姓 名：

学 号：

班 级：

指 导 教 师：

2013年12月

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前言

随着人类社会的进步，社会与电力的联系更加紧密，人们对供电的可靠性要求越来越高，突然的停电事故将给社会带来巨大的经济损失。作为电力系统组成部分的架空线路，它将巨大的电能输配到四面八方，是连接各个变电站、各重要用户的纽带。架卒线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和用户的可靠供电。因此，架空线路的安全运行在电网中占据着举足轻重的地位。统计资料表明，雷电是危害架空线路的重要因素。

雷电是一种极为壮观的自然现象，由于其强大的威力和破坏作用，自古以来，一直吸引着人们的注意力。自从1744年富兰克林著名的风筝引雷实验以来，人类便展开了对雷电现象的研究。随着科技的进步，尤其是光谱学、高速光谱学、高速存储及信号处理技术在雷电研究中的应用，人们对雷电的认识取得了显著的成绩。目前，人们对雷电现象物理本质的认识还不充分，但所取得的成就己足以满足电气工群师的需要。

架空线路出现的雷电过电压有两种形式：直击需过电压和感应雷过电压。由丁直击雷过电压对架空线路的影响比较大，因此，长期以来对雷电过电压的研究主要集中在直击雷过电压，对感应雷过电压的研究比较少。对于110kV及以上的高压架空输电线路而言，由于线路绝缘水平高，感应雷过电压对线路的影响不大：而对于35kV及以上的高空配电线路而言，由于线路绝缘水平低，感应雷过电压已成为线路雷害跳闸增多的主要原因。

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目录

第1章 绪论

1.1 研究背景和研究意义????????????????????3 1.2 国内外研究现状??????????????????????4 1.3 本文的研究内容及主要工作?????????????????8

第2章 雷电概述

2.1 雷电放点过程 ??????????????????????9 2.2 感应雷过电压的定义及其形成的物理机理???????????10 2.3 雷电参数?????????????????????????12

第3章 计算模型与参数分析

3.1 计算模型的验证??????????????????????14 3.2 参数分析?????????????????????????15

第4章架空配电线路感应雷过电压的计算

4.1 计算感应雷过电压的几点假设????????????????16 4.2 雷电通道周围电磁场的计算?????????????????16 4.3 架空配电线路感应雷过电压的计算??????????????17

第5章架空配电线路感应雷过电压的防护分析

5.1 波沿平行多导线系统的传播?????????????????18 5.2 加装耦合导线后架空配电线路感应雷过电压的计算???????19 5.3 斟架空线路中藕合导线安装位置的分析????????????20 5.4 10kV架空线路中感应雷屏蔽线最佳安装位置的计算???????28

第6 章 结论与展望

6.1 结论???????????????????????????35 6.2 展望???????????????????????????35

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摘要

配电线路大都裸露在空中，极易遭受雷击产生雷电过电压，从而造成供电中断，影响了广大用户的生产和生活。对于配电线路而言，直击雷的危害远大丁-感应雷，因此，长期以来对配电线路的研究主要集中在直击雷上，对感应雷的研究相对较少。

有研究表明，10kV配电线路由雷击引起的线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应雷过电压。感应雷过电压导致的故障比例超过90％。因此本文对配电线路感应雷过电压的计算与防护进行研究具有十分重要的意义。

关于配电线路感应雷过电压计算的文章很多，但是国内关于感应雷过电压计算的大多数文献中把大地视为理想导体。本文对大地为理想导体和非理想导体两种情况下雷击线路附近大地时架空配电线路感应雷过电压的计算模型进行了研究，并采用了电磁暂态仿真程序ATPDraw对本文研究的配电线路感应雷过电压的计算模型进行了验证。验证结果表明本文研究的配电线路感应雷过电压的计算模型适用于配电线路感应雷过电压的计算。

本文还对配电线路感应雷过电压幅值和波形的影响因素进行了研究，研究结果表明雷电流的参数、线路高度、雷击点、大地电导率等参数对配电线路感应雷过电压的幅值和波形都有不同程度的影响。

最后本文从降低配电线路感应雷过电压的角度，研究了在配电线路上安装耦合导线后配电线路感应雷过电压的计算。井分析了10kV线路中导线三角形排列和垂直排列两种情况下耦合导线的安装位置，分析结果表明，耦合导线安装在配电线路相导线之间可以更有效地降低配电线路上的感应雷过电压。同时对10kV线路中导线三角形排列和垂直排列两种情况下，对耦合导线的最佳安装位置进行了计算。本文的分析研究对配电线路的防雷具有指导意义。

[关键词]：架空配电线路，感应雷过电压防护，大地电导率，感应雷屏蔽线。

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第一章 绪论

1.1研究背景和研究意义

随着人类社会的进步，社会与电力的联系更加紧密，人们对供电盼可靠性要求越来越高，突然的停电事故将给社会带来巨大的经济损失。作为电力系统组成部分的架空线路，它将巨大的电能输配到四面八方，是连接各个变电站、各重要用户的纽带。架卒线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向崩户的可靠供电。冈此，架空线路的安全运行在电网中占据着举足轻重的地位。统计资料表明，雷电是危害架空线路的重要因素。

雷电是一种极为壮观的自然现象，由于其强人的威力和破坏作用，自古以来，一直吸引着人们的注意力。自从1744年富兰克林著名的风筝引雷实验以来，人类便展开了对雷电现象的研究。随着科技的进步，尤其是光谱学、高速光谱学、高速存储及信号处理技术在雷电研究中的应用，人们对雷电的认识取得了显著的成绩。目前，人们对雷电现象物理本质的认识还不充分，但所取得的成就己足以满足电气工群师的需要。

架空线路卜出现的雷电过电压有两种形式：直击需过电压和感应雷过电压。由丁直击雷过电压对架空线路的影响比较大，因此，长期以来对雷电过电压的研究主要集中在直击雷过电压，对感应雷过电压的研究比较少。对丁110kV及以上的高压架空输电线路而言，由丁线路绝缘水甲高，感应雷过电压对线路的影响不大：而对于35kV及以上的高空配电线路而言，由于线路绝缘水平低，感应雷过电压已成为线路雷害跳闸增多的主要原因。

Kincetrics自1989年至1992年对加拿大安大略湖配电系统的可靠性进行了长达四年的观测研究，对40000次故障作了分析后得出，平均每100krn线路的故障次数为50次，其中由于雷电引起的故障达15次。Dravtion和Mills配电网的故障跳闸率分别为55％和29％，其中有3／4是由感应雷引起的。因此，对架空配电线路感应雷过电压的研究具有十分重要的意义。本文针对雷击线路附近人地时架空配电线路感应雷过电压的计算与防护展开了一系列的研究，本文的研究对丁架空配电线路的防雷具有重要的指导意义。

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