《变电所毕业设计 翻译.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电所毕业设计 翻译.doc（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 毕业论文之英文文献翻译： 张丽娜 指导老师：郑梅 完成时间：2012-2-16 字数：4610字 关于多山地区110KV波导线雷电事故的分析和讨论 这篇论文聚焦于安徽省池州市电力供应公司110KV波导线的雷电事故问题。研究发现，发生在山区的雷电事故大多数是雷电反击造成的，雷电反击由对于架空塔或屏蔽导线的快速击打造成，但是在某些特殊地区，有时也会发生屏蔽失误。基于反击机制和屏蔽失误，论文分析出存在于110KV波导线初步措施的问题。并且与实际情况相联系，提出了多样化防雷保护措施，比如减小波导线杆塔的接地电阻，建立接地线，引入防止过载放电器，装置侧面避雷针，增强绝缘材料等等，这些对于减少其他类似山
2、区的雷电事故都是有帮助的。关键词：110KV波导线，雷电事故，分析，雷害防护 1.简介 池州市坐落于安徽省南部的多山地区，那里110KV波导线的总长度达到了634.75千米。连绵的山脉组成了区域的界线，那里气候多变，一年的平均雷暴日约50天之多，这就意味着这是一个雷电活跃的地区。所以，那里雷电事故率和线路故障率也是极其之高，研究发现，大多数雷电事故发生在相对固定的杆塔和位置，大多数的雷电反击是由杆塔顶部或屏蔽线的快速击打引起，并且一些特殊的方位也倾向于被雷电击打。当我们估量杆塔雷电事故发生的概率时，可以看出，杆塔的大多数电阻高于平均值，倾向于屏蔽失败的地区存在着典型的地质特征。因此，通过分析地
3、质的，地形以及气象的情况，加上总结主要的雷电活跃区，采用一些对于雷击的针对性措施，这样的话，多山区雷电事故防范措施的重要性就会被逐步接受。 2.雷电事故分析 针对于这个地区雷击的高概率，我们做了现场调查，测量了杆塔的空气电阻，接地电阻，以及杆塔周围的土壤电阻率。我们还做了一个针对电路环形趋势，地形的现场调查，收集了第一手数据，提供了关于雷电事故分析和防雷措施的证据。 雷电事故主要由以下三种过电压引起：感应过电压，波前过电压，反向过电压。对于110KV及以上线路，由线路周围的雷击引起的感应过电压不足以引起绝缘闪络。并且，由屏蔽线中间的雷击减小线路闪络的情况也是很少见的，所以，这种情况可以忽略。不
4、计误差，为了分析屏蔽过电压和反向过电压，当雷电事故发生在杆塔顶部时，将会是一种重要的提高波导线防雷水平的方法。 A 波导线的反向过电压 反向过电压主要由雷电击打杆塔造成，这和地形和土壤电阻有很密切的联系。通过对110KV线路的调查发现，雷电事故绝大多数遵循以下规律：1）总体来说，山区的接地电阻很高。山区的复杂地形，高土壤电阻率，巨大的建设困难，所有这些因素使得山区的接地电阻很高。例如，157号杆塔和156号杆塔都被雷电袭击过，雷电导致了2006年和2007年的线路故障。当我们对空气电阻率和接地电阻率进行现场调查时发现，157号杆塔的接地电阻是120欧姆，156号杆塔的接地电阻是75欧姆，塔周边
5、的土壤电阻高达4000欧姆。2）巨大的交叉口，颀长的跨度存在很高的反向过电压率。在山区，由于地形问题，有很多既大又长的交叉口的山脉，湖泊和河流，这些都是雷电活跃区。例如，在157号和156号杆塔之间是一座高山，之间有538米长的跨度。由于复杂的地形和天气条件，雷电发生得很频繁，两个杆塔有很高的接地电阻。并且，长长的跨度使得屏蔽线的感抗很高，这样就不能使电极有效转轨。当杆塔顶部发生雷击时，气体浮动情况如表1所示，推动性接地电阻为96欧姆，屏蔽线两端的等效电感为L，屏蔽线流过的等效电流为I，基于猜想认定电流为三角形，波形中所示为I，系数为T，它们之间的关系如下：it = i = t (1)当t为T
6、的一半时，也就意味着塔的转轨系数不仅仅和塔的自感应系数有关，杆塔影响接地电阻，但是和相邻屏蔽线的电感相关。自感应系数越大，转轨系数越大，所以杆塔顶部的浮动电流越大，这就意味着连接到地面的屏蔽分支线路的电流会越小，这段时间内杆塔顶部的电压越高。 当杆塔顶部电压为U时，连接到塔的屏蔽线有着同样的电压，这是因为屏蔽线和波导线之间的电磁耦合效应。除此之外，因为当雷电发生时空间电磁变化很快，因此会有感应过电压，且这个电压的振幅可以确定。当雷电电流振幅确定时，电压振幅到达最大值。此时，线路可能和连接器和感应过电压的值相等。 雷电电流越大，电压幅值越大。当电压幅值大于绝缘放电电压的一半时，绝缘装置将会击穿放
7、电。直接说来，反击雷事故不仅仅和雷电电流的大小有关系，还和杆塔的感应系数以及与相邻杆塔之间的距离有关。通过对大量雷电事故的调查发现，反击雷事故经常发生连续的高塔接地电阻之间，更有甚者，相邻杆塔空间会很长。所以，杆塔在这类事故中很典型。B 波导线的防护过电压 一般而言，110KV及以上线路有屏蔽线路去保护所有线路，这些线路在防护雷电直击方面扮演了很好的角色。然而，在山区，因为地形的复杂程度，屏蔽线有时会造成雷电防护的失败，所以防护过电压事故偶尔发生。尽管防护过电压发生的可能性发生的概率很低，雷电对于杆塔造成的破坏性损害时很严重的，因 此需要有很高的关注度。基于110KV输电网防护过电压事故的调查
8、发现，杆塔或线路具有如下地理和气象特征。1）线路位于山顶或半山腰。线路位于杆塔坡度的边缘，山很高，有时雷电云直击可能会发生在杆塔和线路的下方。2）杆塔位于峡谷，在季风的影响下，雷云总是向未改变的杆塔或线路方向移动。3）由于杆塔周围的电磁场分布畸变，杆塔上方的场力会比跨度中间的强，所以相对于跨度来说，杆塔更容易被雷电侵袭。4）杆塔侧面的大角度的绝缘子串容易被闪电击中。例如，50号杆塔的角度是60度，因此50号杆塔的侧面绝缘子串已经被雷击了三次之多。5）两圈线路的中间位置易于被雷击中。例如，3号杆塔在2006年已经被雷击中了数次。根据现场调查的资料发现，屏蔽袭击和固定的方式也有关系，例如，固定瘫痪
9、或是三角形截面的上方易于被袭击。 在山区，有雷电事故发生频繁区和事故发生概率一般区之分，有一些线路和杆塔易于被袭击，这就意味着有一些规律是可以从中发现并遵循的。防护过电压的电极和雷电电流是一致的，幅值如下。在这个公式中，当防护过电压发生时，U是电压幅值，Z是波形阻抗，I是雷电电流，所以上式可以简化如下U=100I。 根据上述分析，我们知道防护过电压的幅值通常很高，它所引起的危害也是很严重的，导体卸载或是断开事故。 3.关于山区波导线雷电事故防护措施的讨论 通过对池州市220KV波导线雷电事故的分析，得出如下结论，如果雷电问题亟需完善的话，综合雷电防护措施应该被采用。首先，需要确定多样化雷电区的
10、确切方位，以及雷电事故和绝缘闪络发生概率高的地区，为了采用针对性事故，为了达到减少雷害和减轻雷电故障损害的目标，我们给出如下建议：A 减小塔顶接地电阻 雷电事故发生时，塔顶雷害的潜在可能性和接地电阻有密切的关系。并且，这个措施在大多数情况下是一种基础性的，有效的方法，可以提升塔顶雷害的耐受力，以此来防止反击雷事故的发生。中国标准上规定，电源频率接地电阻应该在10欧姆到30欧姆之间。具有高接地电阻的杆塔通常位于具有复杂地形的地区。这些地区通常有很高的土壤电阻率，复杂的地形和很不便利的交通，这些因素使得减小接地电阻变得非常困难。然而，这些地区很易于被雷电侵袭，这就使它们和实际的位置，如地理，地形和
11、土壤电阻率联系起来，利用这些位置，制定出实际有用的方法。 在实际工程中，可以发现有一些不根据实际情况就不合理的减小电阻的事故，例如，无论无论地理结构如何，就采取减小电阻的方法。因为杆塔的主要功能是防止雷害，而雷害是和高频电流有关的，并且有很强的集肤效应，这样一来就不会太影响土壤因素，所以合理的方法是采用水平的光束，和电阻还原剂来做转换。根据野外试验，对于野外地形的完全利用，在等高线边缘采用水平光束，或是利用裂缝来减小接地电阻，采用电阻减小方案例如搬脱土来有效减小接地电阻。B 建立连接避雷线 这种方法聚焦于易于被雷害侵袭的地区。建立连接避雷线是一种防护屏蔽线失误的有效方法，因为： 1）它可以增大
12、线路和地面之间的啮合系数，减小波形电阻，这使得绝缘体上的电压减小，线路易发生闪络，以增大雷害耐受水平。 2）当塔顶雷害发生时，增大转轨效应，使杆塔雷害的可能性减小。 3）它还可以增大塔的地电势，降低杆塔有效高度，这样一来减小了电压，这就意味着减小了杆塔的感应系数，提升了防雷水平，减小了闪络故障。 在2005年，池州电力公司在一些易于被雷击的线路上架设了连接避雷线，断音装置的位置所示如下：对于直立杆塔来说，装置应位于横臂下方4.5米处，对于有角度的杆塔来说，装置应位于横臂下方3.5米处，连接线均应位于杆塔的左方。经验表明，连接避雷线是减少雷害率的一种很重要的方法。 但是当雷害点转换，装置连接线后
13、，这种方法是毫无意义的。连接地线终端极点是倾向于雷害的最弱点，例如，53号到59号之间的区域在2005年装置了连接地线，在此之前，这些区域每年都遭受雷害，有时甚至是一年数次，但是在装置连接避雷线之后，53号至56号之间区域的雷害率较之前明显减小。然而，；雷害点却转移到了连接地线终端的顶部，这是因为53号和56号杆塔之前已经被雷电袭击了好好几次。 连接地线终端极点有两个弱点： 1）雷电转轨效应越来越小； 2）该地区大气电场分布被扭曲，这样一来就增大了雷害的可能性。 所以，终端极点的接地电阻一定会减小，这样的话就应该在终端极点增加一个绝缘器。C 在易于被雷侵袭的线路装置线路避雷器 因为易于被雷电侵
14、袭的线路和地区在减小接地电阻方面存在困难，否则的话，这些要求对于防雷有特殊要求的线路，装置线路避雷器是一种很有效的防止雷害的方法。因为在避雷器作用之后，避雷器潜在的差异是很有限的，这回很有效地防止反击雷事故。 需要注意的是，对于装有避雷器的杆塔来说，接地要求是很高的，因为避雷器也用在减小雷电流的接地装置中，所以线路和杆塔的电阻要求很严格。例如，57号110KV的杆塔装置了避雷器，连接了地线和避雷线，雷害防护设施是很好的，但是依然会被雷击，接地电阻会更高。除此之外，装置在线路上的避雷器不容易修理，所以选择不需要修理的避雷器更好。D 装置边缘避雷线 对于容易发生防护失误的线路，最好的情况就是防护角
15、被调整。但是要调整运行中线路的角度是很困难的。通过长时间的测试调查和取点试验，边缘避雷线，一种很简单的防护措施被采用。具体方法如下：在那些易于被雷击的杆塔横臂上固定角度角钢，大约3米的绝缘子串，边缘接地线很容易装置，并且很有效地防止屏蔽失误。 特别需要提醒的是，边缘避雷线也会引雷。为了防止反击雷，更好的方法是装置绝缘子串，并且增加百分之五十的电压。并且边缘接地线的接地装置应该用减小电阻的方法处理。实践证明，这种方法可以有效地防止屏蔽事故的传动装置。E 用新型典型绝缘器增强绝缘 110KV线路上大多数绝缘材料所属公司采用替换旧绝缘材料的方法，线路绝缘材料水平提升了很多，闪络事故不断变化，因为当雷电防护失败时，自脱粒发生，玻璃型绝缘材料易于被发现，防护事故频发，这也就增加了维修的人力成本。 尽管一些线路的绝缘构造需要提升，我们依然建议，杆塔的绝缘子串需要增加，来增加电绝缘力，提升雷电防护水平。 4.结束语 山区的110KV波导线路绝大多数由塔顶屏蔽线防护失误引起雷电事故，所以雷电减小； 电压对于线路来说相对较小。在一些特殊的位置，防护失误很容易发生。联系到雷电的主要因素，地质情况和期限情况，应该采取中肯的措施，例如减小接地电阻，建立连接接地线，装置线路避雷器，装置边缘避雷线和增强绝缘性，等等。 鸣谢 本文作者特别鸣谢电力信息工程部，长沙科技大学，为本文作者提供的资源和设施。