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输电线路雷击过程分析的雷电通道分形模型

发布时间:2021-01-06 09:04:21

1、电力输电线路雷击跳闸的原因

电力输电线路雷击跳闸是因为雷电击中输电线路后,基于输电线路或杆塔的等效阻抗产生的过电压而保护电力设备的断路动作。根据相关研究输电线路的等效阻抗远远大于杆塔的等效阻抗,因此雷电绕击对于输电线路的过电压危害也远远大于直击雷的危害。

2、高电压问题

避雷线是高压和超高压输电线路最基本的防雷
措施,它可防止雷直击输电线路;可通过对雷电流的
分流作用来减小流入杆塔的雷电流从而使塔顶电位
下降;可通过对导线的耦合作用来减小线路绝缘上
的电压;可通过对导线的屏蔽作用来降低导线上的
感应电压[1,2].规程规定:≥220kV的中性点直接
接地系统中,应在输电线路全线架设一或二根避雷
线.有时为减小输电线路上的感应电压,还在输电
线路下方架设地线[3].
超高压输电线路常用双避雷线来保护.避雷线
应在每个杆塔处接地以起到引流的作用[4].但由于
三相负荷以及线路的不完全对称换位,所以即使线
路正常运行,其工作电流也会在每个档距的两根避
雷线所组成的闭合回路里感应出电流,从而引起不
必要的电能损耗[5].为减小该损耗,本文将对其作
分析研究,并提出一可行方案.
1 双避雷线上电能损耗产生的原因
1.1 理论分析
典型的输电线路模型见图1,系统正常运行时,
避雷线因自身与输电导线间存在耦合作用而难免出
现感应电压,而避雷线与相线间并不完全对称又使
两根避雷线上的感应电压大小不完全相等,故在该
感应电压作用下,若双避雷线之间和避雷线与地之
间存在电流通道,则都会产生电流,从而造成系统正
常运行时的不必要电能损耗.系统发生故障时,避
雷线产生的感应电压将更大,从而在双避雷线之间
和避雷线与地之间形成更大的环流及其电能损耗.
这是任何一个电力系统都想尽量减小和避免的.

3、输电线路怎么自动诊断雷击故障的

主要原因是线路的接地电阻过高,降低了避雷线不能效地降低因雷击对导线产生的过电压,使导线绝缘发生闪络,此外线路绝缘强度过低或污秽严重也可造成雷击闪络。线路设计上的问题如避雷线保护角过大、导地线间距不足等也是不能忽视的原因。

影响雷击跳闸率:
耐雷水平:把能引起绝缘闪络的最小临界雷电流称为耐雷水平回。耐雷水平是判断输电线路耐雷性能的一个重要数据,也称保护水平。耐雷水平愈高、意味着线路防雷措施愈完善,绝缘子串冲击闪络的概率愈小,输电线路的电压 等级愈高,其重要性愈大,因而要求有较高的耐雷水平。
建弧率:雷冲击时绝缘子串发生冲击闪络的过程,雷冲击电压过去后,弧道仍有一定程度的游离,在工频电压的作用下,将有短路电流流过闪络通道,形成工频电弧。雷电压持续时间很短(100μS左右),绝缘子冲击闪络时间相应很短,继电保护来不及动作,所以仅有冲击闪络并不会引起开关跳闸只有当冲击闪络火花转变为稳定工频电弧,才答会引起线路开关跳闸,因此一条线路的雷击跳闸数,不仅与耐雷水平有关,而且与冲击闪络之后弧道建立工频电弧的可能性、也就是建弧率有关,建弧率可用η表示:η=建立稳定工频电弧的次数。</ol>

4、导致输电线路雷击跳闸故障的主要原因有哪几点

主要原因是线路的接地电阻过高,降低了避雷线不能效地降低因雷击对导线产生的过电压,使导线绝缘发生闪络,此外线路绝缘强度过低或污秽严重也可造成雷击闪络。线路设计上的问题如避雷线保护角过大、导地线间距不足等也是不能忽视的原因。


影响雷击跳闸率:

耐雷水平:

把能引起绝缘闪络的最小临界雷电流称为耐雷水平。耐雷水平是判断输电线路耐雷性能的一个重要数据,也称保护水平。耐雷水平愈高、意味着线路防雷措施愈完善,绝缘子串冲击闪络的概率愈小,输电线路的电压 等级愈高,其重要性愈大,因而要求有较高的耐雷水平。

建弧率:

雷冲击时绝缘子串发生冲击闪络的过程,雷冲击电压过去后,弧道仍有一定程度的游离,在工频电压的作用下,将有短路电流流过闪络通道,形成工频电弧。

雷电压持续时间很短(100μS左右),绝缘子冲击闪络时间相应很短,继电保护来不及动作,所以仅有冲击闪络并不会引起开关跳闸只有当冲击闪络火花转变为稳定工频电弧,才会引起线路开关跳闸,因此一条线路的雷击跳闸数,不仅与耐雷水平有关,而且与冲击闪络之后弧道建立工频电弧的可能性、也就是建弧率有关,建弧率可用η表示:

η=建立稳定工频电弧的次数。

5、如何用matlab就行雷击输电线路的模型建立

?

6、雷电是怎么产生的

雷电起因一般被认为是云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷,当电荷的量达到一定的水平,等效于云层间或者云层与大地之间的电压达到或超过某个特定的值时,会因为局部电场强度达到或超过当时条件下空气的电击穿强度从而引起放电。

空气中的电力经过放电作用急速地将空气加热、膨胀,因膨胀而被压缩成等离子,再而产生了闪电的特殊构件雷(冲击波的声音)。

雷电的电流很大,其峰值一般能达到几万安培,但是其持续的时间很短,一般只有几十微秒。所以雷电电流的能量不如想象的那么巨大。不过雷电电流的功率很大,对建筑物和其他设备尤其是电器设备的破坏十分巨大,所以需要安装避雷针或避雷器等以在一定程度上保护这些建筑和设备的安全。

(6)输电线路雷击过程分析的雷电通道分形模型扩展资料

雷电活动的一般条件

(1)地质条件:土壤电阻率的相对值较小时,就有利于电荷很快聚集。局部电阻率较小的地方容易受雷击;电阻率突变处和地下有导电矿藏处容易受雷击;实际上接地网电阻率,会增大雷击概率。

(2)地形条件:山谷走向与风向一致,风口或顺风的河谷容易受雷击;山岳靠近湖、海的山坡被雷击的概率较大。

(3)地物条件:有利于雷雨云与大地建立良好的放电通道。空旷地中的孤立建筑物,建筑群中的高耸建筑物容易受雷击;大树、接收天线、山区输电线路容易受雷击;符合尖端放电的特性,基站铁塔建成后也会增大雷击的概率。

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。

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