山区架空输电线路雷电过电压分析与防护措施
更新：2018-07-29
据统计，输电线路的故障占电网事故的年夜部门，输电线路的故障以雷击跳闸的占多数，尤其是在山区，雷击跳闸引发的输电线路故障远远跨越外力破坏，高居位。是以，下降输电线路的雷击跳闸率对增强电网稳定、保证输变电举措措施平安运行具有很是重要的意义。
1线路概况某110kV线路全长51.8km，杆塔140基，导线为LGJ-150，线路平均档距约为350m，杆塔采用110kV定型塔。系统为中性点直接接地系统，全线采用GJ-35钢绞线为双避雷线，庇护角19。。耐张塔采用9片XP-4.5悬式尽缘子串，直线塔采用8片XP-4.5悬式尽缘子串，接地极为4根垂直接地体与放射型的水平接地体相连，水平接地体的敷设长度视接地电阻值而定，部门杆塔采用了化学降阻剂，每基杆塔的接地电阻值均合适设计要求。自线路建成投运以来，该线9～17号塔与73～92号塔之间由于属于强雷区，造成屡次尽缘子串沿面闪络、尽缘子破碎、甚至导线接地跳闸的性故障，极年夜地影响电网的稳定运行。2缘由分析(1)凭据故障后线路巡视成效，致使线路跳闸的缘由包括雷击塔顶后的还击和绕过避雷线的绕击2种情况。(2)雷击故障点年夜多处于山谷四周，多是由于排挤输电线路自己所处的地舆位置较高，蒙受雷击的几率较年夜，此外由于地形的影响，存在一定的坡角，增年夜了庇护角，也就增加了雷击的几率。(3)虽然线路杆塔接地电阻合适设计及运行规程要求，但线路途径地域多为山地，接地电阻值难以进一步下降，也就没法继续提高线路的耐雷水平。经由过程计较得知，雷击杆塔顶真个耐雷水平为62～69kA，小于75kA，绕击导线的耐雷水平为8kA，绕击几率高。3改良措施针对该条线路的避雷线庇护角不足且耐雷水平不够，提出以下措施：(1)减小线路庇护角。在地面倾角比力年夜的区域，接纳减小庇护角直至为负值的方式来改善庇护范围。将2根避雷线各向外侧移0.15m，全数或部门抵消地面倾角的影响，以减小对双方相的庇护角，经过计较证实中相导线仍在庇护范围内。(2)增加尽缘子片数。连结避雷线的高度不变，即连结杆塔结构高度不变时，增加尽缘子的片数可以下降导线的高度，使庇护角减小，增加了尽缘子串的50％冲击放电电压，同时年夜绕击击距减小，绕击率也响应下降。是以，在该线路蒙受雷击频率较高的部门线段，增加了1～2片尽缘子。但需要注重的是，当连结导线高度不变，增加避雷线的高度即增加杆塔结构高度时，虽然线路庇护角减小，但年夜绕击击距增年夜，致使绕击率增年夜，是以，不能片面地经由过程增加避雷线的高度来改善庇护角。(3)在部门地势较高、容易聚集雷云的线段加装线路型氧化锌避雷器。采用线路型避雷器的目的就是提高线路的耐雷水平。是以，在输电线路上安装线路型避雷器必需保证被庇护线段内、外杆塔蒙受雷击时被庇护线段内尽缘子不发生闪络。此外，在选型时，斟酌到线路尽缘子串的50放电电压比线路型避雷器雷电冲击残压高得多，还计较了提高或下降线路型避雷器冲击残压对线路耐雷水平的影响。改造前5年该条线路共发生11起雷击跳闸事故，改造后，接连3年未发生雷击跳闸事故，而其他未进行改造的输电线路雷击跳闸率未见较着下降。现实运行情况及计较成效讲明，调整避雷线散布位置、增加尽缘子片数和加装线路型避雷器可以削减雷电过电压对线路平安运行的影响，可以有用下降雷击跳闸率，对山区输电线路是切实可行的方式。