华中地区输电线路防雷害探析.doc

华中地区输电线路防雷害探析（国网郑州供电公司）摘要：数年之内，华中地区输电线路雷害事故居高不下，严重威胁到电 网的安全稳定运行，其中一次强对流天气雷害事故导致了河南省的一个110千伏 变电站全站失压雷害事故直接威胁到华中电网的可靠性，木文列举介绍了典型 雷害事故的种类和特点，分析比较了各种常规现有防雷害措施的优缺点，探其利 弊，提击了架空送电线路防雷害的新思路，对现下输电线路防雷害工作提出几点 参考意见，为输电线路防雷害提供了一定的参考与借鉴关键词：输电线路；防雷害；雷击跳闸率1、 引言：风雨雷电木是大自然系统中的一个平常的组成因素，但随着人类文明的 发展，架空送电线路却与雷电显得格格不入架设在野外露天环境下的输电线路 线长点多面广，架设路径途经的地形地貌复杂各异，由于架空带电线路的电磁引 雷作用，极易遭受雷击，随着厄尔尼诺现象及其他极端天气频发，架空送电线路 的雷害跳闸率近年来逐渐上升何金良在《输电线路雷电防护技术研究（三）： 防护措施》中阐述：雷击跳闸故障约占全部故障的70%〜90%[l]o足见雷害事故 对电网安全运行的危害之大、影响之深郑州供电公司输电运检室所辖110RV 及以上架空送电线路共计3134.18km,据统计，从1995年1月至2016年8月， 共发牛雷害故障176次，占除人为因素导致的外力破坏故障以外所有故障的 79.14%。

木文借鉴国际上现行采用最为广泛的一系列防雷措施，结合华中地区地 形特征，提出了一套适用于华中地区的110千伏及以上的架空送电线路防雷分析 及防护思路2、 雷击故障跳闸对设备的威胁现状调查郑州电网境内所辖交流110kV-1000kV及.直流±800kV输电线路 共计发生176起雷害跳闸故障，占除人为因素导致的外力破坏故障以外所有故障 的79.14%,特别是2011年度220kV I郑杏线接连发生四起雷害故障，对开封电 网及郑州电网的安全可靠运行已经构成一定威胁176起雷害故障中，重合成功157次，重合不成功16次，重合闸未投3 次雷害在春季发生了 13次，夏季发生了 163次，秋季和冬季没有发生雷害故 障各电压等级输电线路上发生雷害故障的次数为：HOkV发生78次，220kV 发生40次，500kV发生36次，lOOOkV发生1次，±800kV发生1次llOkV输电设备上发生雷害跳闸故障的次数78次远高于其他电压等级 在176次雷害故障中，有105次雷害发生在直线杆塔上，71次发生在耐张杆塔 上均能发现在绝缘子、杆塔横担、金具及导线上有明显麻点状电弧灼烧痕迹, 其中64支绝缘子表面有整体击穿闪络迹象，96支绝缘子有局部闪络迹象，16 支复合绝缘子无明显放电痕迹。

3、输电线路雷击跳闸故障统计结论及特征分析分析郑州电网近176次雷击故障1） 在单冋线路杆塔上共发生雷害事故94次，发生左右边相绝缘子闪络 共71次，占雷击跳闸总数的75.53%；发生边相和中相两相短路的共20次，占 雷击跳闸总数的21.28%；发生三相短路的共3次，占雷击跳闸总数的3.19%2） 在多冋线路杆塔上共发生雷害事故86次，发生短横担相闪络的共26次，占30.23%；长横担相闪络的共60次，占69.77%3） 耐张杆塔上雷击闪络次数71次，占雷击跳闸总数的40.34%；直线 杆塔上雷击闪络次数105次，占雷击跳闸总数的59.66%o4） 瓷质绝缘子发生雷击闪络共49次，占雷击跳闸总数的27.84%；复 合绝缘子发生雷击闪络共127次，占雷击跳闸总数的72.16%本地区共有瓷质 绝缘子和复合绝缘子两种绝缘子形式，瓷质绝缘子使用率为17%,复合绝缘子使 用率为83%o5） 雷击事故地点位于丘陵与山区的共有84处，位于平原等广阔地区的 有92处本地区西部主要为山区，东部为平原，山区杆塔占36.8%,平原地区 杆塔占63.2%6） 雷击跳闸故障发生的月份：6月至8月占全部雷击跳闸总数的83%,5月和9月占16%,其他月份共计不足l%o7） 雷击闪络跳闸事故自动垂合闸垂合成功率为89%o8） 单日落雷次数多、落雷密度大的当天，往往雷击跳闸故障发生概率 较高。

4、现有雷害防治措施的分析总结影响雷击跳闸的首要因素有雷电电流的幅值、落雷密度、输电线路架空 地线防雷保护角、杆塔接地网的接地电阻、杆塔的呼称高度、线路的绝缘水平、 线路绝缘子的50%放电电压U50%、地势环境类型等通过有效的防雷措施来降 低架空线路雷击跳闸对电网的影响是有效的，当下国际国内普遍应用于高压、超 高压、特高压输电线路防雷的措施主要有［2］：1）装设避雷针；2）装设线路氧化锌阀型避雷器；3）装设耦合地线；4） 装设保护间隙；5）提高线路绝缘水平；6）减小架空地线防雷保护角，超高压、 特高压线路应采用负角度保护，且双地线间的距离不应大于地线与导线间距离的 6倍［3］； 7）降低杆塔接地电阻4.1随着架空地线防雷保护角的减小，线路绕击雷概率随之降低，减小 防雷保护角是降低绕击雷直击导线导致雷击跳闸概率很有效的方法［4］但对于 已运行的杆塔，再进行减小防雷保护角的改造工程可行性较差，并且杆塔的受力 已在设计中确定，无法进行改造4.2降低接地电阻的方式多种多样，如延伸接地体水平宽度、增加接地 体的埋设深度、使用土壤降阻剂等等历年来，针对雷击跳闸故障的频发发生, 郑州电网进行的多次大范围的接地网改造以降低接地电阻，对雷击故障产生了部 分效果，降低接地电阻能够减小雷击塔顶的电压，有效的防止反击雷事故的发生。

4.3提高线路的绝缘水平将人大增加设备造价，可行性较低，但近年来 随着复合绝缘子的大量生产和广泛应用，复合绝缘子的造价逐渐降低，此方法在 今后应推广应用4.4架设耦合地线，虽然能够显著的提高线路耐雷水平⑸，由于受地势 地貌的影响、施工放线难度大、一次性费用投入大和等因素制约，开展的较少, 短期内不会广泛采用参考文献：⑴何金良•曾蝶・陈水明/输电线路雷电防护技术研究(三人防护措施［J］•高电压技 术 2009.35 (12)： 2917-2923⑵甘斌•张双平•余平/超高压输电线路雷电绕击及防雷［J］电网与清洁能源2011,27 (12)： 57-62［3］张殿生•电力工程高压送电线路设计手册［M］北京：中国电力岀版，2003. ⑷覃华.黄文京•朱普轩.500kV紧凑型输电线路防雷性能研究［J］•南方电网技术， 2009, 3 (5)： 89-93⑸许高峰.输电线路雷电屏蔽模型及影响因素研究［D］.重庆：重庆大学，2000.。