第五章第六章進(jìn)網(wǎng)培訓(xùn)

第六章電力系統(tǒng)過電壓高壓進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)第五章高壓電力線路

第五章

高壓電力線路

第一節(jié)架空電力線路前言電力線路是電力網(wǎng)的主要組成部分，其作用是輸送和分配電能。高壓電力線路指10~110KV輸、配電線路，架設(shè)方式分低壓架空線路和低壓電力電纜線路。輸電線路：配電線路：電壓等級220kV——高壓（高壓35kV或110kV）330kV、500kV、750kV——超高壓（中壓10kV或20kV）1000kV——特高壓（低壓35kV或110kV）一、架空配電線路構(gòu)成及其作用組成：桿塔及基礎(chǔ)、導(dǎo)線、絕緣子、拉線、橫擔(dān)、金具、防雷設(shè)施及接地裝置等。

1、桿塔木桿：不推廣使用。

水泥桿：配電線路使用錐形桿，徑梢190和230mm，桿高11~15m，送電線路有等徑和錐形桿，梢徑還有310mm、350mm，徑桿徑為300和400mm。金屬桿：有鐵塔、鋼管桿和型鋼桿。強(qiáng)度高，組裝方便，壽命長。

桿塔作用分類

直線桿塔（符號為Z）：用于線路直線段，不承受順線路方向張力。耐張桿塔(N)（承力桿塔）順線路方向兩側(cè)裝拉線，用于線路分段，在斷線情況下，能將線路斷線、倒桿事故控制在一個耐張段內(nèi)。轉(zhuǎn)角桿塔（J）：用于線路轉(zhuǎn)角處。終端桿塔（D）：用于線路首末段端，承受單側(cè)受力?？缭綏U塔（K）——線路跨越道路、河流、山谷、線路等。分支桿塔（F）——架空配電線路中間天設(shè)分支線路。多回同桿架設(shè)桿塔：不同回路同桿。

2、桿塔基礎(chǔ)作用及分類基礎(chǔ)是桿塔地面以下部分設(shè)施，作用是保證桿塔穩(wěn)定。（1）混凝土電桿基礎(chǔ)：一般采用底盤、卡盤、拉盤，預(yù)制后現(xiàn)場裝。（2）鐵塔基礎(chǔ)：分為寬基和窄基兩種。（3）對基礎(chǔ)要求：埋深凍土層以下，且不小于0.6mm，地面應(yīng)留有300mm高的防沉土臺。

3、架空線路材料、結(jié)構(gòu)和種類（1）架空導(dǎo)線材料：采用鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線。（2）架空導(dǎo)線結(jié)構(gòu)：單股導(dǎo)線、多股絞線、復(fù)合材料多股絞線。（3）架空導(dǎo)線種類：裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線。型號見P117表4-14、常用絕緣子的種類與用途

是隔電部件，用于導(dǎo)線間及導(dǎo)線與大地絕緣，支持和懸吊導(dǎo)線。（1）針式絕緣子：用于直線或角度較小桿塔上，耐張桿塔上固定導(dǎo)線跳線。承受張力不大，耐雷水平不高，易閃絡(luò)，輸電線路不采用。（2）柱式絕緣子：與針式大致相同，抗污閃較好，應(yīng)用配電線路。（3）瓷橫擔(dān)絕緣子：用于10KV配電直線桿，有絕緣子和橫擔(dān)作用。

（4）懸式絕緣子：具有良好電氣性能和較高機(jī)械性能，用于耐張桿、終端桿或分支桿塔上，少量用于直線桿塔絕緣子串。（5）棒式絕緣子：可以代替懸式或式絕緣子用。（6）蝶式絕緣子：常用于低壓配電線路上。

絕緣子材質(zhì)一般為電瓷和玻璃兩種蝶式絕緣子懸垂玻璃絕緣子串復(fù)合絕緣子—懸式絕緣子針式絕緣子懸式絕緣子5、拉線作用、形式及選用

（1）拉線作用：拉線與地面夾角45O，受環(huán)境影響，不超30~60O。（2）拉線形式：按作用分：張力拉線、風(fēng)力拉線；按形式分：普通、水平、弓形、共同、V形等。（3）拉線選用：強(qiáng)度要求較低，采用多股?4mm鍍鋅鐵線，要求較高時，采用鍍鋅鋼絞線。

6、橫擔(dān)規(guī)格要求

15O以下用單橫擔(dān)，15~45O用雙橫擔(dān)，45O以上轉(zhuǎn)角桿用十字橫擔(dān)。橫擔(dān)材質(zhì)：木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)

7、金具（1）支持金具（線夾）：用于直線或耐張桿塔的跳線上。（2）連接金具：球頭掛環(huán)、碗頭掛環(huán)、U型掛環(huán)、直角掛板、平行掛板、平行掛環(huán)、二聯(lián)板、直角環(huán)

（3）接續(xù)金具：用于導(dǎo)線和避雷線的接續(xù)和修補(bǔ)等。承力連續(xù)金具：主要有導(dǎo)線、避雷線的連接管。握著力不應(yīng)小于導(dǎo)線、避雷線計算拉斷力的95%。非承力連續(xù)金具：主要有并溝線夾、帶電裝卸線夾、安普線夾和異徑并溝線夾等。握著力不應(yīng)小于該導(dǎo)線計算拉斷力的10%。

（4）保護(hù)金具：電氣類保護(hù)金具：防止絕緣子串上的電壓分布不均而損壞絕緣子。機(jī)械類保護(hù)金具：防止導(dǎo)線在綁扎或線夾處磨損的鋁包帶和防止導(dǎo)線、地線振動的防振錘。（5）拉線金具：拉線金具、緊固金具、調(diào)節(jié)金具8、架空電力線路的防雷措施●架設(shè)避雷線：架設(shè)在導(dǎo)線上方?！癖芾拙€材料：鍍鋅鋼絞線，也可用鋼芯鋁絞線、鋁鎂合金絞線等。

9、接地裝置：接地引下線和接地體（1）接地引下線：避雷器與接體的連接線，采用鍍鋅鋼絞線。（2）接地體：埋入地下直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。水平接地體采用圓鋼或扁鋼，埋地不小于0.8mm，垂直接地體用角鋼異味鋼管，不宜小于兩根，長度不小于2m，深度不小于0.8m避雷針提前放電避雷針

二、架空電力線路技術(shù)要求

1、架空導(dǎo)線截面選擇

（1）導(dǎo)線截面選擇條件：發(fā)熱、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、保護(hù)、經(jīng)濟(jì)

（2）導(dǎo)線截面選擇方法按經(jīng)濟(jì)電流密度。按發(fā)熱條件校驗導(dǎo)線截面：鋁及鋼芯鋁絞線在正常情況下運(yùn)行的最高溫度不得超過70OC，事故情況下不得超過90OC。

在電網(wǎng)發(fā)生事故情況下，導(dǎo)線允許載流數(shù)值增加20%。按允許電壓損失校驗導(dǎo)線截面：線路電壓損失≤允許電壓損失

線路電壓損失：P——有功負(fù)荷，kV；Q——有功負(fù)荷，kvar；R——線路電阻，R=r0L,X——線路電抗，X=x0L,UN——線路額定電壓，kV；r0——每千米線路的電阻，x0——每千米線路的電抗，；對一般配電線路平均電抗約為0.35~0.4L——線路長度，km。按允許電壓損失校驗導(dǎo)線截面：線路電壓損失≤允許電壓損失按機(jī)械強(qiáng)度求導(dǎo)線最小允許截面：承受自重、風(fēng)力、拉力、冰按電暈損耗條件求最小允許直徑。

對于送電線路：主要按經(jīng)濟(jì)電流密度和允許電壓損失來確定；

對于配電線路：按允許電壓損失來確定，但須按發(fā)熱條件校驗。

2、架空配電線路的導(dǎo)線排列、擋距與線間距離（1）導(dǎo)線排列：10~35KV架空線路的導(dǎo)線，采用三角或水平排列。

（2）架空配電線路擋距：35KV架空耐張段的長度不宜大于3~5Km，10KV不宜大于2Km。（3）架空配電線路導(dǎo)線的線間距離

3、架空導(dǎo)線弧垂對地交叉跨越

三、架空線路運(yùn)行維護(hù)1、架空電氣線路運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)2、架空電氣線路巡視：定期、夜間、特殊、故障、登桿、監(jiān)察巡視3、架空線路常見故障和反事故措施（1）常見故障：

導(dǎo)線損傷和斷裂斷股、倒桿、接頭發(fā)熱、導(dǎo)線對被跨物放電、單相接地、兩相短路、三相短路、缺相。（2）反事故措施：

防雷、防暑、防寒、防風(fēng)、防汛、防污

4、架空線路防污閃（1）污閃形成原因：大氣環(huán)境污染，線路絕緣子表面附著許多污穢物質(zhì)。

（2）污閃特點：

運(yùn)行電壓、持續(xù)且不易消除、附著物、氣候條件、污閃多發(fā)時間。（3）絕緣配置：絕緣子泄漏距離、絕緣子配置、絕緣子形狀選擇。百科知識;污閃：指電氣設(shè)備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導(dǎo)電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電場力作用下出現(xiàn)的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象

5、架空電路維護(hù)（1）標(biāo)準(zhǔn)項目與周期

（2）線路維護(hù)工作主要內(nèi)容：

清掃絕緣子、加固桿塔和拉線、混凝土電桿損壞修補(bǔ)、桿塔傾斜和撓曲調(diào)整、鐵構(gòu)件及鐵塔刷漆、金屬基礎(chǔ)和拉線地下部分抽樣檢查、導(dǎo)線和避雷線檢查、補(bǔ)加桿塔材料和部件、線路保護(hù)區(qū)清障、運(yùn)行線路測試、宣傳電力線路保護(hù)。第二節(jié)電力電纜線路

一、電纜線路特點

1、優(yōu)點：不占地上空間、供電可靠、電擊可能性少、分布電容大、維護(hù)工作量少。

2、缺點：投資費用大、引出分支線路比較困難、故障測尋比較困難電纜頭制作工藝要求高。

二、電力電纜結(jié)構(gòu)和種類

1、電力電纜基本結(jié)構(gòu)：線芯、絕緣層、屏蔽層、保護(hù)層。2、常用電纜種類及適用范圍不滴漏油浸紙絕緣型電纜：只能用在10KV以下電壓等級不滴漏油浸紙絕緣分相電纜：適宜于20~35KV，個別66KV橡塑電纜：

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜：允許溫升高，載流量大，適宜高落差和垂直敷設(shè)。聚氯乙烯絕緣電纜：能適應(yīng)高落差敷設(shè)，只用在10KV以下。橡膠絕緣電纜：用在138KV以下線路中，適宜礦井、船舶上敷設(shè)。3、電力電纜型號（1）電纜型號：

（2）電纜的產(chǎn)品系列代號：

（3）常用保護(hù)套：三、電力電纜載流能力

1、電纜長期允許載流量

2、電纜允許短路載流量四、電力電纜運(yùn)行

1、電力電纜投入運(yùn)行：（1）新裝電纜，須辦理驗必及相關(guān)手續(xù)。（2）停電后重新投入運(yùn)行，須按停電時間長短進(jìn)行相關(guān)測試。

（3）重造終端頭、中間頭、和新造終端頭要求。

2、電力電纜線路巡視檢查（1）日常巡視檢查周期：有人值班變電所，每班一次，無人值班每周至少一次。

（2）日常巡視檢查內(nèi)容P212

（3）定期檢查周期

（4）定期檢查內(nèi)容

直埋電纜線路電纜溝、隧道內(nèi)和混凝土管內(nèi)電纜室外電纜終端頭水底電纜多根并列

3、電力電纜試驗：新裝交接試驗、年度試驗、中間頭試驗五、電力電纜線路常見故障及其處理

1、常見故障：短路性、接地性、斷線性、混合性

2、故障原因及對策：（1）外力損傷：加強(qiáng)電纜保管、運(yùn)輸、敷設(shè)管理（2）保護(hù)層腐觸：套管保護(hù)（3）鉛包疲勞、龜裂、脹裂：抓好施工質(zhì)量管理（4）過電壓、過負(fù)荷運(yùn)行：加強(qiáng)巡視檢查，改善運(yùn)行條件。（5）戶外終端頭浸水爆炸：嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，認(rèn)真驗收，加強(qiáng)檢查（6）戶內(nèi)終端頭漏油：加強(qiáng)巡視，嚴(yán)重時停電重做。第六章電力系統(tǒng)過電壓進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)§5-1過電壓概述一、過電壓及其危害1、電力系統(tǒng)最高工作電壓

我國有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了與電力系統(tǒng)額定電壓對應(yīng)的允許最高工作電壓。例如：10KV

對應(yīng)的最高工作電壓為12KV;66KV

對應(yīng)的最高工作電壓為72.5KV

。一般電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓在正常情況下是不會超過最高工作電壓。2、過電壓

電力系統(tǒng)運(yùn)行中，出現(xiàn)危及電氣設(shè)備絕緣的電壓稱為過電壓。3、過電壓的危害進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

過電壓會造成電力線路或電氣設(shè)備絕緣擊穿損壞，不僅中斷供電，甚至引起火災(zāi)。二、過電壓分類雷電過電壓內(nèi)部過電壓直接雷擊過電壓雷電反擊過電壓感應(yīng)雷過電壓雷電侵入波過電壓工頻過電壓諧振過電壓操作過電壓線性諧振過電壓非線性諧振過電壓參數(shù)諧振過電壓切、合空載長線路過電壓切、合空載變壓器過電壓開斷感應(yīng)電動機(jī)過電壓開斷并聯(lián)電容器過電壓弧光接地過電壓進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)三、雷電過電壓1、雷云形成雷電是帶電荷的云所引起的放電現(xiàn)象。

雷云形成。雷云的成因或者說其所蘊(yùn)涵的能量主要來自大氣的運(yùn)動，氣流的運(yùn)動、摩擦以及風(fēng)對云塊作用，令其作切割地球磁場磁力線運(yùn)動，使不同的電荷、帶電微粒進(jìn)一步分離、極化，最終形成積聚大量電荷的雷云。（課本中也有說法）

2、雷電放電

雷電放電是由于帶電荷的雷云引發(fā)所至。自然界大多數(shù)雷電放電均是在雷云間進(jìn)行，少數(shù)雷電放電是雷云與大地（建筑物等）之間進(jìn)行。

負(fù)極性雷電放電對于建筑物，電子設(shè)備，人員危害甚大，因此負(fù)極性雷電放電過程及其特性是值得關(guān)注的重要內(nèi)容進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

雷電放電過程及其特性。主放電發(fā)展速度為０．１７５倍光速并伴隨產(chǎn)生數(shù)十～數(shù)百千安培負(fù)脈沖雷電電流及強(qiáng)烈的空間狀態(tài)脈沖磁場；主放電持續(xù)時間為５０μｓ～１００μｓ。第一次放電主要是泄放第一個電荷聚集中心及其傳播到先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷。

由于第一次放電通道放電結(jié)束后，其放電通道是保持著高于周圍大氣的導(dǎo)電率，由第二個或更多個電荷中心向第一電荷中心放電并借助于原先放電通道發(fā)展，即出現(xiàn)多次重復(fù)的沖擊放電現(xiàn)象（一般是2~3次，最多可２０次左右）。第二次及后續(xù)放電中的相關(guān)雷電電流一般不超過３０ＫＡ（比第一次電流小）。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)3、直接雷擊過電壓

雷云直接對電器設(shè)備或電力線路放電，在雷電流流通路徑上產(chǎn)生沖擊電壓，而引起的過電壓。4、雷電反擊過電壓

當(dāng)雷電流通過防雷裝置時,雷電流經(jīng)過接地裝置泄流入地。如果接地裝置的接地電阻過大，將產(chǎn)生高電位。因此，與接地裝置相連或相近的桿塔、構(gòu)架或設(shè)備外殼也將處于很高的對地電位。從而使設(shè)備外殼與設(shè)備的導(dǎo)電部分之間產(chǎn)生高電壓，稱為反擊過電壓。反擊過電壓是電氣設(shè)備遭受雷擊損壞的重要原因。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)5、感應(yīng)雷過電壓

是指在電氣設(shè)備或架空電力線路的附近不遠(yuǎn)處發(fā)生閃電，雖然雷電沒有直接擊中設(shè)備或線路，但在設(shè)備或?qū)Ь€上會感應(yīng)出大量的和雷云極性相反的束縛電荷，形成雷電過電壓。6、雷電侵入波

因直接雷擊或感應(yīng)雷擊，在輸電線路導(dǎo)線中形成迅速流動的電荷，稱它為雷電侵入波或雷電進(jìn)行波。四、內(nèi)部過電壓1、工頻過電壓★

工頻過電壓指的是危害設(shè)備安全工頻電壓升高。它一般由超高壓輸電線路的電容效應(yīng)、不對稱短路、投切設(shè)備或負(fù)荷的操作引起★。課本中：一般由線路空載、單相接地或三相系統(tǒng)中發(fā)生不對稱故障時引起。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)2、諧振過電壓

電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴(yán)重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種:線性諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓、參數(shù)諧振過電壓。

限制諧振過電壓的主要措施有:提高開關(guān)動作的同期性。由于許多諧振過電壓是在非全相運(yùn)行條件下引起的,因此提高開關(guān)動作的同期性,防止非全相運(yùn)行,可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。在并聯(lián)高壓電抗器中性點加裝小電抗。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

3、操作過電壓★操作過電壓是由于電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作或故障跳閘引起的過電壓。主要包括:

（1）切除空載線路引起的過電壓；（2）空載線路合閘時引起的過電壓；（3）切除空載變壓器引起的過電壓；（4）間隙性電弧接地引起的過電壓；（5）解合大環(huán)路引起的過電壓。★

電網(wǎng)中限制操作過電壓的措施有：（1）選用滅弧能力強(qiáng)的高壓開關(guān)；（2）提高開關(guān)動作的同期性；（3）開關(guān)斷口加裝并聯(lián)電阻；（4）采用性能良好的避雷器,如氧化鋅避雷器；（5）使電網(wǎng)的中性點直接接地運(yùn)行。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)一、單只避雷針的保護(hù)范圍保護(hù)范圍：見右圖。保護(hù)半徑計算：（1）當(dāng)hx≥h/2時rx=(h-hx)p=hap（2）當(dāng)hx﹤h/2時rx=(1.5h-2hx)p式中：rx—避雷針在高度為hx水平面上的保護(hù)半徑；hx---被保護(hù)物的高度；ha---避雷針的有效高度；§5-2

直接雷擊過電壓保護(hù)

為防止直接雷擊電力設(shè)備，一般采用避雷針或避雷線。為防止直接雷擊高壓架空線路，一般多用架空避雷線（俗稱架空地線）。架空輸電線路進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)二、單支避雷針保護(hù)范圍保護(hù)范圍：保護(hù)范圍計算：保護(hù)半徑：r=1.5h進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)避雷針和避雷線各有什么用途？

答：避雷針的接閃器是用金屬桿制成的，是一個尖端，電場比較集中，雷云對它易放電，因而保護(hù)范圍較大。單針時其保護(hù)范圍象一個帳篷，保護(hù)角為450角，多針時互相配合可以適用于保護(hù)一塊占地一定面積的發(fā)電廠或變電所；避雷線的接閃器一般采用截面積不小于25mm2的鍍鋅鋼絞線架空線路之上，以保護(hù)架空線路免受雷擊，由于避雷線既要架空又要接地，所以它又稱為架空地線。避雷線是水平懸掛的狹長線，因而用于保護(hù)狹長的電氣設(shè)備較妥當(dāng)，其保護(hù)角為250角，保護(hù)范圍為有一定寬度的長帶狀.進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)§5-3雷電侵入波防護(hù)

雷電侵入波的過電壓保護(hù)主要措施：變電所進(jìn)線段保護(hù)、變電所母線裝設(shè)閥型避雷器、主變壓器中性點裝設(shè)閥型避雷器、與架空線路直接連接的電力電纜終端處裝設(shè)閥型避雷器等。一、變電所進(jìn)線段保護(hù)變電所進(jìn)線段保護(hù)的目的是防止進(jìn)入變電所的架空線路在近區(qū)遭受直接雷擊，并對由遠(yuǎn)方輸入的雷電侵入波通過避雷器或電纜線路、串聯(lián)電抗器等將其過電壓數(shù)值限制到一個對電器設(shè)備沒有危險的較小數(shù)值。具體措施如下：進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

1、3KV~10KV配電裝置（或電力變壓器）其進(jìn)線防雷保護(hù)和母線防雷保護(hù)的接線方式見右圖。

母線上避雷器與主變壓器的電氣距離不宜超過下表規(guī)定。

進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

對于變電所來所來說，凡正常處于分閘狀態(tài)的高壓進(jìn)出線，必須在斷路器（或隔離開關(guān)）的斷口外側(cè)（線路側(cè)）加裝避雷器或保護(hù)間隙。而對于配電線路，如果線路上有正常處于分閘狀態(tài)的分段開關(guān)，則在開關(guān)兩側(cè)也都應(yīng)裝設(shè)避雷器或防雷間隙。2、35KV~110KV架空線路，如果未延全線架設(shè)避雷線，則應(yīng)在變電所1km~2km的進(jìn)線段架設(shè)避雷線，其保護(hù)角宜不超過200，最大不應(yīng)超過300。3、35kv~110kv線路，如果有電纜進(jìn)線段，在連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對三芯電纜，其末端（靠近母線側(cè)）的金屬外皮應(yīng)直接接地；對單芯電纜，其末端應(yīng)經(jīng)保護(hù)器或保護(hù)間隙接地。進(jìn)網(wǎng)電工培訓(xùn)

如果進(jìn)線電纜段超過50m，并且進(jìn)線電纜段的斷路器在雷季經(jīng)常斷路運(yùn)行，則電纜末端（靠近母線側(cè)）必須加避雷器。

連接進(jìn)線電纜段的1km架空線路，應(yīng)裝設(shè)避雷線。二、變電所母