10kv配电线路防雷实验室试验与分析

机电与车辆工程学院毕业论文题目：10KV配电线路防雷实验室试验与分析专业：电气工程及其自动化班级：09级电气2班姓名：王照军学号：1609090228指导教师：王少夫日期：2013年05月20日10KV配电线路实验室试验与分析题目：10KV配电线路防雷实验室试验与分析专业：电气工程及其自动化班级：09级电气2班姓名：王照军学号：1609090228指导教师：王少夫日期：2013年05月20日安徽科技学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果山本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位沦文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允论文被查阅和借阅。木人授权安徽科技学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在年解密后适用本授权书o2、不保密。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期：年月日导师签名:日期：年月日目录摘要.........................................................................I第一章绪论.................................................................11.1课题研究的目的和意义.................................................11.2国内外研究现状水平综述...............................................11.2.1安装避雷器......................................................11.2.2降低杆塔的接地电阻..............................................11.2.3装设自动重合闸装置..............................................11.2.4架设避雷线......................................................11.2.5使用消弧线圈....................................................2第二章雷电机理.............................................................32.1雷电形成.............................................................32.2雷电的波形及参数.....................................................32.3直击雷与感应雷.......................................................42.4雷电的危害...........................................................42.4.1雷电热效应的破坏作用............................................42.4.2雷电冲击的破坏作用..............................................52.4.3雷电流电动力的破坏作用..........................................52.4.4雷电的静电感应作用..............................................52.4.5雷电的静电感应作用..............................................52.4.6地电位变化......................................................52.4.7雷电反击和引入高电位............................................5第三章实验室试验与分析.....................................................63.1前言.................................................................63.2绝缘子冲击放电试验...................................................63.2.1雷击绝缘子闪络原理..............................................63.2.2针式绝缘子的冲击放电试验........................................73.2.3复合棒形绝缘子的冲击放电试验....................................93.2.4瓷横担绝缘子的冲击放电试验.....................................103.3架空导线绝缘击穿试验................................................123.3.1绝缘导线雷击断线机理...........................................123.3.2雷电过电压分析.................................................133.3.3冲击放电试验...................................................133.4绝缘子并联间隙击穿试验..............................................153.4.1绝缘子并联间隙防雷简介.........................................153.4.2绝缘子并联间隙防雷保护的原理...................................163.4.3绝缘子并联间隙试验.............................................16第四章10kV配电线路防雷问题分析..........................................194.1感应雷过电压对10kV配电线路的影响..................................194.2绝缘水平与10kV配电网耐雷水平的关系................................20第五章10kV配电线路防雷保护措施研究.......................................225.1更换线路绝缘子......................................................225.2提高线路局部绝缘水平................................................225.3安装避雷器进行保护...................................................225.4采用间隙与避雷器配合对10kV配电线路进行保护..........................22结论........................................................................24参考文献...................................................................25致谢........................................................................26ABSTRACT....................................................................27I摘要10KV配电线路作为中低压架空线路一般没有特殊的保护措施，常常作为电力系统更贴近用户的一级。由于中低压配电线路缺少防雷措施，比较容易因雷击产生线路烧断、跳闸停电等电力事故。有关数据表明，10KV配电线路频繁的雷害事故严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全，直接影响人民群众的生产和生活，对国民经济的增长带来巨大的反作用。从国家综合利益和人民健康生活方面来讲，研究10KV配电线路的防雷保护措施具有相当重要的工程实际意义。文章主要分析了绝缘子闪络损伤原理、架空绝缘导线雷击断线原理和并联间隙防雷机理，进行绝缘子冲击放电试验、架空绝缘导线击穿试验和绝缘子并联间隙试验等实验室试验，并进行试验室数据分析，旨在根据相关分析找出影响不同绝缘子、绝缘导线、间隙等防雷的主要因素，进而针对这些主要因素提出防雷措施。通过实验发现，绝缘子使用U50%放电电压高的绝缘子有利于提高线路的绝缘水平，增强配电线路的耐雷水平；绝缘子的积污在雷雨情况下，将会造成线路的绝缘水平的下降；绝缘子击穿电压与绝缘长度大致符合线性关系，绝缘长度一般取177mm为最佳；在相同湿度下，干燥绝缘子的击穿电压U50%要比潮湿绝缘子击穿电压U50%高得多；在绝缘子湿度达到一定程度后，湿度本身已不是绝缘击穿的主要因素。绝缘导线的击穿均发生在距离绝缘子轴线200mm以内，因此，只要在这个范围内加强绝缘导线的防雷措施，尤其是接点处的绝缘，基本可以预防雷击断线。并联间隙与导线的种类无关，即不论是裸导线还是绝缘导线，在绝缘子型号不变的情况下，间隙的距离也不会改变，及绝缘子并联间隙的距离与绝缘子的冲击放电电压有关。关键字：10KV配电线路；绝缘子；绝缘导线；并联间隙；防雷措施1第一章绪论1.1课题研究的目的和意义配电线路直接面向广大电力用户，其供电的安全性和可靠性事关重大。10kV配电网络结构复杂、绝缘水平低，不管直击雷还是感应雷，均能造成雷害事故。有关数据统计，在6~35kV电网中，雷击跳闸率居高，且经常有柱上开关、避雷器、变压器、套管等设备在雷电活动中损坏，在雷电活动强烈时，有的配电站所有10kV线路全部跳光。经过电网改造之后，在雷电活动密集的地区，雷害事故依旧时有发生，极大地影响了电网的供电可靠性和运行安全性。所以，本文的目的是对配电线路保护现状进行认真分析和研究，找出雷害事故的主要原因，改进和完善防雷措施。1.2国内外研究现状水平综述随着地区经济的发展，人们对电能的依赖越来越强，对供电可靠性的要求越来越高。配电网绝缘水平低，雷害事故时有发生，随着科学技术的发展，研究更安全、更环保、更廉价的防雷技术和防雷材料成为迫正在眉睫的问题。10KV配网中主要有两种接地方式，即中性点非有效接地系统（中性点经消弧线圈接地也属于这一种）和中性点经小电阻接地系统。目前，针对于10KV配电线路的防雷技术有：安装避雷器、降低杆塔的接地电阻、装设自动重合闸装置、架设避雷线、使用消弧线圈等。1.2.1安装避雷器根据以往经验，线路避雷器在线路防雷过程中有很好的效果，特别是在10KV配电线路的绝缘薄弱的地方，最好安装避雷器。随着配电线路绝缘水平的不断提高，从性价比方面考虑，在线路上不在等间距大量安装避雷器。但是在一些特殊部位必须安装加以保护。（1）安装在有配变的的地方，兼做变压器保