110kV及35kV送电线路的防雷措施

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1、!#$!%&%(#$%)*+,-./（ 总 第 01 期 ）交 流 与 探 讨广 西 电 业22,34 及 5134 送 电 线 路 的 防 雷 措 施王 利 国（ 开 平 供 电 局 ， 广 东 开 平 市 !#$%）&摘 要 本 文 根 据 多 年 的 线 路 运 行 管 理 经 验 ， 总 结 了 (% 种 行 之 有 效 的 防 雷 措 施 。&关 键 词 输 电 线 路 ； 雷 击 跳 闸 ； 防 雷 措 施2% 引 言架 空 输 电 线 路 是 电 力 系 统 的 重 要组 成 部 分 。 由 于 它 暴 露 在 自 然 之 中 ， 故极 易 受 到 外 界 的 影 响 和 损 害

2、 ， 其 中 最 主要 的 一 个 方 面 是 雷 击 。 架 空 输 电 线 路 遭遇 雷 击 ， 从 而 影 响 线 路 的 供 电 可 靠 性 。因 此 ， 采 取 有 效 措 施 降 低 线 路 的 雷 击 跳闸 次 数 ， 是 确 保 电 网 安 全 运 行 的 一 项 重要 工 作 。+% 开 平 地 区 22,34 及5134线 路 现 状+,/年 ， 开 平 地 区 22,34线 路 共发 生 26 次 跳 闸 ， 5134 线 路 共 发 生 22次 跳 闸 。 在 导 致 线 路 跳 闸 的 原 因 中 ，22,34线 路 雷 击 跳 闸 次 数 占 了 6/.-7，513

3、4 线 路 雷 击 跳 闸 次 数 占 了 -+.-7；+,1年 ， 开 平 地 区 22,34线 路 共 发 生 6次 跳 闸 ， 5134 线 路 共 发 生 2, 次 跳 闸 。在 导 致 线 路 跳 闸 的 原 因 中 ， 22,34线 路雷 击 跳 闸 次 数 占 了 -.07， 5134 线 路 雷击 跳 闸 次 数 占 了 1,.,7。由 此 可 见 ， 降 低 雷 击 跳 闸 率 刻 不 容缓 。 如 果 降 低 雷 击 跳 闸 率 ， 那 么 ， 22,34及 5134线 路 的 安 全 运 行 水 平 将 大 大 提高 。架 空 输 电 线 路 雷 害 事 故 的 形 成

4、通常 要 经 历 这 样 四 个 阶 段 ： 输 电 线 路 受 到雷 电 过 电 压 的 作 用 ； 输 电 线 路 发 生 闪络 ； 输 电 线 路 从 冲 击 闪 络 转 变 为 稳 定 的工 频 电 压 ； 线 路 跳 闸 ， 供 电 中 断 。针 对 雷 害 事 故 形 成 的 四 个 阶 段 ， 现代 输 电 线 路 在 采 取 防 雷 保 护 措 施 时 ， 要做 到 “ 四 道 防 线 ” ， 即 ：2） 防 直 击 ， 就 是 使 输 电 线 路 不 受 直击 雷 。+） 防 闪 络 ， 就 是 使 输 电 线 路 受 雷 后绝 缘 不 发 生 闪 络 。5） 防 建 弧 ，

5、 就 是 使 输 电 线 路 发 生 闪络 后 不 建 立 稳 定 的 工 频 电 弧 。/） 防 停 电 ， 就 是 使 输 电 线 路 建 立 工频 电 弧 后 不 中 断 电 力 供 应 。5% 防 雷 措 施对 于 线 路 防 雷 工 作 ， 应 按 照 “ 层 层设 防 ， 突 出 重 点 ， 因 地 制 宜 ， 兼 顾 财 力 ”的 原 则 进 行 ， 有 针 对 性 地 采 取 各 种 有 效措 施 为 线 路 设 置 一 道 道 有 力 的 屏 障 ， 防止 雷 电 波 的 侵 入 ， 提 高 线 路 的 耐 雷 水平 ， 从 根 本 上 降 低 雷 击 跳 闸 率 。5.2%

6、 架 设 避 雷 线架 设 避 雷 线 是 输 电 线 路 防 雷 保 护的 最 基 本 和 最 有 效 的 措 施 。 避 雷 线 的 主要 作 用 是 防 止 雷 电 直 击 导 线 ， 同 时 还 具有 以 下 作 用 ：5.2.2% 分 流 作 用 ， 以 减 小 流 经 杆 塔的 雷 电 流 ， 从 而 降 低 塔 顶 电 位 ；5.2.+% 通 过 对 导 线 的 耦 合 作 用 ， 可以 减 小 线 路 绝 缘 子 的 电 压 ；5.2.5% 对 导 线 的 屏 蔽 作 用 还 可 以降 低 导 线 上 的 感 应 过 电 压 。为 了 提 高 避 雷 线 对 导 线 的 屏 蔽

7、 效果 ， 减 小 绕 击 率 ， 避 雷 线 对 边 导 线 的 保护 角 应 做 得 小 一 些 ， 一 般 采 用 +,)*5,)。+,34 及 55,34 双 避 雷 线 线 路 应 做 到+,)左 右 ， 1,34及 以 上 的 超 高 压 、 特 高压 线 路 都 架 设 双 避 雷 线 ， 保 护 角 在 21)左 右 。5.+% 装 设 线 路 自 动 重 合 闸 装 置输 电 线 路 遭 受 雷 击 跳 闸 一 般 都 是瞬 时 性 接 地 故 障 ， 大 多 数 情 况 下 都 能 在线 路 跳 闸 后 自 动 重 合 成 功 ， 因 此 ， 装 设线 路 自 动 重 合

8、闸 装 置 ， 能 大 大 提 高 线 路的 供 电 可 靠 性 。5.5% 降 低 杆 塔 接 地 电 阻降 低 杆 塔 接 地 电 阻 是 最 直 接 、 最 有效 的 防 雷 措 施 之 一 。 接 地 电 阻 阻 值 的 高低 是 影 响 杆 （ 塔 ） 顶 电 位 高 低 的 关 键 性因 素 。 杆 塔 接 地 电 阻 如 果 过 大 ， 雷 击 时易 使 杆 （ 塔 ） 顶 电 位 升 高 ， 对 线 路 产 生反 击 。 若 接 地 电 阻 满 足 要 求 （ 见 表 2） ，则 雷 电 波 侵 入 时 ， 绝 大 多 数 雷 电 流 将 沿着 杆 塔 导 入 大 地 ， 不

9、致 破 坏 线 路 绝 缘 ，从 而 保 证 线 路 的 安 全 运 行 。对 于 一 些 土 壤 电 阻 率 较 高 的 高 山 、岩 石 等 地 带 ， 常 采 用 换 土 、 敷 设 射 线 、 埋设 连 续 伸 长 接 地 体 、 使 用 降 阻 剂 等 方法 ， 一 般 都 能 起 到 较 好 的 降 阻 效 果 。-6!#$!%&%(#$%)*+,-./（ 总 第 01 期 ）交 流 与 探 讨广 西 电 业土 壤 电 阻 率（ ! 2）接 地 电 阻 （ ! ）3,及 以 下3,以 上至 1,1,以 上至 3,3,以 上至 +,+,以 上3, 31 +, +1 4,良 好 的 接

10、 地 是 线 路 得 以 安 全 运 行的 根 本 保 障 ， 若 接 地 满 足 不 了 要 求 ， 雷电 流 就 会 泄 导 不 畅 ， 反 而 会 使 杆 （ 塔 ）顶 电 位 升 高 ， 对 线 路 造 成 反 击 。 因 此 ， 防雷 与 接 地 密 不 可 分 ， 难 以 割 舍 ， 必 须 协同 一 致 ， 相 互 配 合 ， 线 路 防 雷 工 作 才 能卓 有 成 效 。+,/年 第 四 季 度 ， 开 平 地 区 按 运行 规 范 要 求 ， 对 所 管 辖 的 线 路 的 接 地电 阻 进 行 了 测 量 ， 将 工 频 接 地 电 阻 大 于31! 的 地 网 全 部

11、更 换 ， 降 低 了 线 路 的 接地 电 阻 。 事 实 证 明 ， 降 低 杆 塔 接 地 电 阻的 方 法 ， 大 大 降 低 了 线 路 的 雷 击 跳 闸率 。!# 改 变 线 路 的 绝 缘 水 平!#$ 提 高 线 路 耐 雷 水 平 ， 加 强 线路 绝 缘绝 缘 子 性 能 的 优 劣 将 直 接 影 响 到线 路 的 耐 雷 水 平 。 线 路 运 行 单 位 应 加 强对 绝 缘 子 的 全 过 程 管 理 ， 加 大 对 绝 缘 子的 检 测 力 度 ， 严 把 质 量 检 验 关 ， 防 止 劣质 绝 缘 子 挂 网 运 行 。 对 于 已 经 挂 网 运 行的 绝

12、 缘 子 ， 应 严 格 按 照 架 空 送 电 线 路运 行 规 程 的 规 定 定 期 对 零 值 绝 缘 子 进行 检 测 ， 对 不 合 格 的 应 及 时 进 行 更 换 ，并 对 绝 缘 子 的 劣 化 情 况 进 行 统 计 、 分析 ， 确 保 线 路 绝 缘 始 终 满 足 运 行 要 求 。根 据 调 度 数 据 ， 对 于 一 些 雷 击 频 繁地 区 ， 适 当 加 强 了 线 路 的 绝 缘 配 合 ， 以提 高 其 耐 雷 水 平 。通 常 情 况 下 ， $%& 线 路 单 串 悬 垂绝 缘 子 串 的 绝 缘 子 为 ( 片 ， 单 串 耐 张 绝缘 子 串 的

13、 绝 缘 子 为 ) 片 ， 正 常 情 况 下 均能 满 足 防 雷 要 求 。 但 为 了 进 一 步 增 强 线路 的 耐 雷 水 平 ， 提 高 绝 缘 子 串 的 *+%,（ +%,冲 击 闪 络 电 压 值 ） ， 每 串 绝 缘 子 串可 适 当 增 加 $ 片 。 根 据 近 两 年 新 建 线 路的 实 践 证 明 ， 增 加 了 $ 片 绝 缘 子 的 线 路投 入 运 行 后 ， 耐 雷 水 平 大 大 增 强 ， 很 少发 生 雷 击 跳 闸 事 故 。因 部 分 地 区 污 染 情 况 较 严 重 ， 可 结合 防 治 污 闪 工 作 ， 更 换 耐 *+%,更 高

14、的合 成 绝 缘 子 。 根 据 南 方 电 网 -%+ 年 污区 划 分 新 标 准 ， 开 平 供 电 局 对 位 于 .、 .级 污 区 的 线 路 的 绝 缘 子 进 行 了 更 换 ， 收到 了 良 好 的 效 果 。!#- 采 用 差 绝 缘 方 式此 措 施 适 宜 于 中 性 点 不 接 地 或 经消 弧 线 圈 接 地 的 系 统 ， 且 导 线 为 三 角 形排 列 的 情 况 。 所 谓 差 绝 缘 ， 是 指 同 一 基杆 塔 上 三 相 绝 缘 有 差 异 ， 下 面 两 相 较 之最 上 面 一 相 各 增 加 一 片 绝 缘 子 ， 当 雷 击杆 塔 或 上 导

15、线 时 ， 由 于 上 导 线 绝 缘 相 对较 弱 而 先 击 穿 ， 雷 电 流 经 杆 塔 入 地 ， 避免 了 两 相 闪 络 。 据 计 算 ， 采 用 差 绝 缘 后 ，线 路 的 耐 雷 水 平 可 提 高 -#,。!#! 采 用 不 平 衡 绝 缘 方 式在 现 代 高 压 及 超 高 压 线 路 上 ， 同 杆架 设 的 双 回 路 线 路 日 益 增 多 ， 对 此 类 线路 在 采 用 通 常 的 防 雷 措 施 尚 不 能 满 足要 求 时 ， 可 考 虑 采 用 不 平 衡 绝 缘 方 式 来降 低 双 回 路 雷 击 同 时 跳 闸 率 ， 以 保 障 线路 的 连

16、 续 供 电 。 不 平 衡 绝 缘 的 原 则 是 使双 回 路 的 绝 缘 子 串 片 数 有 差 异 ， 这 样 ，雷 击 时 绝 缘 子 串 片 数 少 的 回 路 先 闪 络 ，闪 络 后 该 回 路 导 线 相 当 于 地 线 ， 形 成 了对 绝 缘 子 片 数 多 的 另 一 回 路 导 线 的 耦合 作 用 ， 提 高 了 绝 缘 子 片 数 多 的 另 一 线路 的 耐 雷 水 平 ， 使 之 不 发 生 闪 络 ， 保 障了 绝 缘 子 片 数 多 的 另 一 回 路 线 路 的 连续 供 电 。!+ 加 装 线 路 避 雷 器避 雷 器 应 用 在 线 路 上 作 为 防 止 直击 雷 防 护 ， 在 国 内 已 有 十 余 年 的 应 用 历史 ， 目 前 架 空 输 电 线 路 上 装 设 的 避 雷器 ， 运 行 情 况 良 好 。 虽 然 应 用 避 雷 器 对架 线 线 路 进 行 防 雷 保 护 的 机 理 和 理 论还 有 疑 问