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輸電線路防雷措施的分析

文檔作者：鄭霆王建新劉建國文檔來源：薛家灣供電局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月01日
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輸電線路防雷措施的分析
鄭 霆 王建新 劉建國
(薛家灣供電局， 內(nèi)蒙古鄂爾多斯010300)
技術(shù)與應(yīng)用
摘要 薛家灣地區(qū)屬于丘陵地帶，溝壑縱橫，環(huán)境惡劣，每年的平均雷暴率較高，屬于多雷
地區(qū)，該地區(qū)輸電線路近年來頻繁發(fā)生雷擊跳閘故障，嚴(yán)重危害了輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，
給該地區(qū)的電網(wǎng)造成了嚴(yán)重危害。本文針對準(zhǔn)格爾地區(qū)輸電線因雷擊而造成的高跳閘率進(jìn)行研究
與分析，找出符合準(zhǔn)格爾地區(qū)實(shí)際應(yīng)用的防雷整改措施，從而有效地降低該地區(qū)的雷擊跳閘率。
關(guān)鍵詞：輸電線路； 防雷措施；雷擊跳閘
Analysis of Integrated Lightning Protection on Transmission Line
Zheng Ting WangJianxin LiuJianguo
(Xuejiawan Power Supply Bureau，Ordos，Inner Mongolia 010300)
Abstract Xue jia wan area 1S located in hilly land，gully aspect and the environment iS bad，the
annual average thunderstorm s rate is higher，which belongs to m any m ine areas，The transmission line in
this area occurs lightning trip-out failure frequently in recent years，which harm s to the safety and stable
operation of the transmission line seriously,for the region’S power grid caused serious harm．This paper
researches and analyzes the high trip rate of ZhunGeEr area transm ission line，it is resulted by lightning
strike，and find out rectification measures about avoiding lightning strike SO as to effectively reduce the
region’S lightning trip—out rate ang this measures accord with the actual application of ZhunGeEr region．
Key words： transmission line； lightning protection measures； lightning trip—out
雷電一直是危害電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素
之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對輸電線路供電可靠性要
求越來越高，但雷擊輸電線路引起的跳閘、停電事
故目益增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 電網(wǎng)中的故障以輸電線路的
故障占絕大部分，輸電線路的故障又以雷擊跳閘所
占的比重最大。目前， 薛家灣供電局輸電線路總長
度1486．2717km。其中220kV線路24條，650．4897km；
11OkV線路23條，535．455km；35kV線路15條，
300．327km，所處地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，在雷雨季節(jié)，
頻繁出現(xiàn)因雷擊造成的跳閘故障，給該地區(qū)電網(wǎng)安
全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的危害。所以本文根據(jù)薛
家灣供電局輸電線路運(yùn)行工況，分析輸電線路雷擊
跳閘的原因，找出適合該地區(qū)的防雷整改措施，從
而減少該地區(qū)輸電線路雷擊跳閘故障的發(fā)生率。
2012年準(zhǔn)格爾地區(qū)進(jìn)入雷雨季節(jié)，強(qiáng)雷暴天氣
頻繁出現(xiàn)，造成多條3~220kV輸電線路雷擊故障。
其中220kV輸電線路跳閘3次，雷擊跳閘率0．45次
／百公里，分別是6月23日路薛II回23#桿C相絕
緣子雷擊閃絡(luò)，線路跳閘；6月矸薛線21#桿A 相
絕緣子雷擊閃絡(luò)，線路跳閘；8月27日楊川I線14#
桿A相絕緣子雷擊閃絡(luò)。110kV輸電線路跳閘3次，
雷擊跳閘率0．67次／百公里，分別是6月3日東堯線
99#桿A相絕緣子閃絡(luò)，線路跳閘；6月20日楊榆
線143#C相絕緣子閃絡(luò)，線路跳閘；6月25日薛納
線I#C相絕緣子閃絡(luò)，線路跳閘。35kV輸電線路跳
閘12次， 分別是鼎華I回故障1次，銀黑線故障1
次，海巴II回故障2次， 海西線雷擊跳閘8次， 其
中多條線路同日多次發(fā)生雷擊。
圖1 部分故障點(diǎn)現(xiàn)場圖片
1 故障原因分析
根據(jù)故障發(fā)生后現(xiàn)場巡查情況，認(rèn)真進(jìn)行了原
因分析， 認(rèn)為造成多次雷擊跳閘的主要原因有一下
幾點(diǎn)：
l
2013年第5期遵 技7lt l101
技術(shù)與應(yīng)用
1)今年準(zhǔn)格爾地區(qū)氣候異常，降雨量劇增，雷
雨天氣較往年頻繁，是發(fā)生雷擊跳閘的主要原因。
2)準(zhǔn)格爾地區(qū)地形地貌較為復(fù)雜，線路多經(jīng)過
山區(qū)、丘陵地帶，而且發(fā)生雷擊跳閘故障點(diǎn)均為類
似地帶。特殊的地理環(huán)境使得線路極易遭受繞擊雷，
也是發(fā)生雷擊跳閘的主要原因。
3)35kV 輸電線路發(fā)生雷擊跳閘的桿塔均未架
設(shè)避雷線和其他防雷措施，造成35kV 線路發(fā)生雷
擊跳閘次數(shù)較多。
2 改造措施
根據(jù)原因分析，采取了一系列防雷改造措施：
① 及時(shí)測量接地電阻；② 改造不合格的接地網(wǎng)裝置，
改用較為有效的新型接地網(wǎng)；⑧ 安裝線路避雷器，
可控避雷針；④ 更換雷擊絕緣子提高耐雷水平；⑤
用石墨改善接地。
根據(jù)近幾年雷暴活動(dòng)情況，接地電阻測量數(shù)據(jù)
以及桿塔所處的地形地貌，把易發(fā)生反擊與繞擊桿
塔進(jìn)行分類，加大防雷力度。根據(jù)桿塔所處地形，
線路走勢以及桿塔結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)在山頂區(qū)域的桿塔和
轉(zhuǎn)角塔的頂部增加可控避雷針以降低雷擊跳閘率。
3 防雷措施的研究
通過對輸電線路雷擊故障的分析，并根據(jù)薛家
灣當(dāng)?shù)氐木唧w地理環(huán)境等實(shí)際情況，對輸電線路防
雷采取以下措施。
3．1 35kV線路防雷措施
薛家灣供電局35kV 線路防雷的情況，即發(fā)電
場附近1～2km 桿塔架設(shè)避雷線，其他部分桿塔均
未架設(shè)避雷線和其他防雷措施。即選用利用石墨改
善接地， 差絕緣以及擴(kuò)大接地網(wǎng)面積的方法。
利用石墨改善接地，即采取在接地網(wǎng)上加大量
的石墨塊(經(jīng)資料查詢，石墨是降阻的最好材料)
進(jìn)行降阻的方法，即從桿塔的一側(cè)向裝有石墨塊的
接地網(wǎng)引入一條鋁排，使其與裝有大量石墨塊的水
平接地體相連，從而就達(dá)到了降阻的作用。擴(kuò)大接
地網(wǎng)面積接地網(wǎng)的接地電阻與接地網(wǎng)面積的平方根
近似成反比，地網(wǎng)面積越大，其接地電阻值越低。
增大地網(wǎng)面積是一種降低接地電阻的好方法。但這
種方法所消耗的金屬材料多，將導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性能下降。
差絕緣， 是指同一基桿塔上三相絕緣有差異，
102l毫鼉技琳2013年第5期
下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子， 當(dāng)雷
擊桿塔或上導(dǎo)線時(shí)， 由于上導(dǎo)線絕緣相對較“弱”
而先擊穿，雷電流經(jīng)桿塔人地， 避免了兩相閃絡(luò)。
目前兄弟單位包頭供電局在雷害嚴(yán)重的一些35kV
線路上應(yīng)用了這一方法，事故率明顯下降。
3．2 ll0kg及220kV輸電線路防雷措施
目前通過對110kV及220kV輸電線路雷擊故障
的分析，采取以下措施：使用可控避雷針我們就可
以有針對性的對輸電線路所經(jīng)過的不同地段，不同
地理位置的桿塔采取相應(yīng)的防雷措施，即安裝可控
避雷針，表1為可控避雷針的技術(shù)參數(shù)。
表1 可控放電避雷針的主要技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 參數(shù)
產(chǎn)品型號(hào) CFG—X3
使用范圍 110kV 交流輸電線路
耐雷水平／kA 40～85
保護(hù)角／。 66．4
加強(qiáng)絕緣以及采用不平衡絕緣方式，加強(qiáng)絕緣即
加強(qiáng)絕緣子片數(shù)，增加線路電氣絕緣強(qiáng)度，可以降
低雷擊跳閘率。在近年易遭受雷擊的桿塔可以考慮
增加1片絕緣子，而耐張塔增加一到兩片絕緣子，
也可以以提高耐雷水平。不平衡絕緣的原則是使絕
緣子串片數(shù)有差異，這樣，雷擊時(shí)絕緣子串片數(shù)少
的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線，增加了
對另一回路導(dǎo)線的耦合作用，提高了線路的耐雷水
平使之不發(fā)生閃絡(luò)，保障了另一回路的連續(xù)供電。
4 結(jié)論
為防止和減少雷害故障，通過對準(zhǔn)格爾地區(qū)輸
電線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動(dòng)強(qiáng)弱程度、地形地貌特點(diǎn)
和土壤電阻率的高低，雷擊故障跳閘的分析，找出
適合該地區(qū)的防雷整改措施，從而提高薛家灣供電
局高壓輸電線路的耐雷水平。
參考文獻(xiàn)
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