输电线路的防雷技术措施

输电线路的防雷技术措施输电线路的防雷技术措施 随着经济的发展 对输电线路供电可靠性的要求越来越高 同时伴随着电网的发展 雷击输电线路引起的跳闸 停电事故绝 对值也日益增多 据电网故障分类统计表明 在我国跳闸率较高 的地区 高压线路运行的总跳闸次数中 由于雷击原因的事故次数 约占 50 70 尤其是在多雷 土壤电阻率高 地形复杂的山 区 雷击输电线路引起的事故率更高 带来巨大的损失 要保障线 路安全运行 应对雷害原因进行有效的分析 确定雷击性质 并采取相应有效的防雷措施 1 雷害原因分析 输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆 塔建立放电通道 导致线路绝缘击穿 这种过电压也称为大气 过电压 可分为直击雷过电压和感应雷过电压 雷击主要是通 过建立一个放电泄流通道 从而使大地感应电荷中和雷云中的 异种电荷 因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系 输电线路感应雷过电压最大可达到 400kv 左右 它对 35kv 及以下线路绝缘威胁很大 但对于 110kv 及以上线路绝缘 威胁很小 110kv 及以上输电线路雷击故障多由直击雷引起 并且同接地装置的完好性有直接的关系 直击雷又分为反击和 绕击 都严重危害线路安全运行 在采取各种防雷措施之前 应该对雷击性质进行有效分析 准确分析每次线路故障的闪络 类型 采用针对性强的防雷措施 才能达到很好的防雷效果 反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷过电压 主要 与绝缘强度和杆塔接地电阻有关 一般发生在绝缘弱相 无固 定闪络相别 所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻 加强绝缘 提高耐雷水平 绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直 接击中导线而出现的雷过电压 主要与雷电流幅值 线路防雷 保护方式 杆塔高度 特殊地形有关 主要发生在两边相 目 前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角 安装 避雷器等 实际运行经验表明 山区线路由于地形因素的影响和有效 高度的增加 绕击率较高 平原 丘陵地区的线路则以反击为 主 山区线路选择良好的防雷走廊 减小避雷线保护角 加强 绝缘是最有效的防雷措施 对于平原 丘陵地区的线路降低按 地电阻是最有效的防雷措施 影响雷害的因素有很多 通过对输电线路雷击故障分析 准确判断雷害故障的性质 必须掌握线路的运行状况 结合现 场地理情况进行综合分析 2 防雷措施 输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能 降低线 路的雷击跳闸率 在确定线路防雷的方式时 应综合考虑系统 的运行方式 线路电压等级和重要程度 线路经过地区雷电活 动的强弱 地形地貌特点 土壤电阻率等自然条件 并参考当 地原有线路的运行经验 经过技术经济比较 采取合理的保护 措施 除架设避雷线措施之外 还应注意做好以下几项措施 2 1 接地装置的处理 1 高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低 电压等级越高 降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要 对 土壤电阻率较高地区 应选择更换接地网形式和置换土壤的方 法 达到降阻 在雷击多发区域 主网线路杆塔接地电阻应保 证小于 10 山区也应小于 15 在雷雨季节前 对雷击多发 区域线路应按规程要求的方法 进行杆塔接地电阻测量 2 接地装置埋深 要求大干 0 6 m 采用增大截面的接地 引下线 引下线 热镀锌 表面要进行防腐处理 严格按照规程执 行接地装置的开挖检查制度 重点检查接地装置的埋深 接头 和截面的测量 对不合格的及时进行处理 3 降低杆塔接地电阻 还需要确保架空地线 接地引下线 地网相互之间的良好连接 2 2 减小外边相避雷线的保护角或者采用负角保护 在以往进行防雷设计时 只要求遵照规程规定满足杆塔避 雷线保护角的要求就行了 忽略了山坡对防雷保护角的影响 则造成了杆塔防雷保护角不能满足防雷设计的实际要求 增加 了线路闪络次数 影响了电网安全运行 针对山区运行线路容 易受绕击的情况 建议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效 保护角 以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷 电绕击概率 2 3 加强绝缘和采用不平衡绝缘方式 在雷电活动强烈地段 大跨越高杆塔及进线段 应增加绝 缘子片数 因为这些地方落雷机会较多 塔顶电位高 感应过 电压大 受绕击的概率也较大 通过适当增加绝缘子片数 增 大导线和避雷线间的距离 达到加强绝缘的目的 规程规定 全 高超过 40m 的有地线杆塔 每增高 10m 应增加一片绝缘子 随 着同杆塔架设双回线路的不断出现 当普通的防雷措施不能满 足要求时 采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时 同时跳闸 其原理是两回路的绝缘子片数不同 遇到雷击情况 时 绝缘子片数少的一回路先闪络 闪络后的导线相当于避雷 线 增加了对另一回路导线的耦合作用 提高了另一回路的耐 雷水平 使之不发生闪络 保持连续供电 2 4 安装避雷器 避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压 但不是完全消除 这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地 从而限制过电压 保障输电线路及设备的安全 未沿全线架设 避雷线的 35kv 110kv 架空输电线路 应在变电所 1km 2km 的进线段架设避雷线 此外 发电厂 变电所的 35kv 及以上电 缆进线段 在电缆与架空线的连接处应装设阀型避雷器 连接 电缆段的 1km 架空线路应架设避雷线 2 5 装设自动重合闸装置 由于线路绝缘具有自恢复性能 大多数雷击造成的闪络事 故在线路跳闸后能够自行消除 因此 安装自动重合闸装置对 于降低线路的雷击事故率具有较好的效果 据统计 我国 110kv 及以上的高压线路重合闸成功率达 75 95 35kv 及 以下的线路成功率约为 50 80 因此 各级电压等级的线 路均应尽量安装自动重合闸装置 2 6 加强雷电监测 消除设备隐患 雷击闪络中单相闪络机会最多 闪络地点也是一基杆塔比 较多见 但有时也有连续几基同时闪络 或相隔几基闪络的 所以 故障巡查时 不能只查到一个故障点就结束故障巡视 而应把全区段查完 对 110kv 及以上输电线路可以应用雷电定 位系统 雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统 当线 路发生雷击跳闸时 雷电定位系统能准确定位雷击杆塔 帮助 巡线人员及时查找故障点 大大节省巡线人员的故障巡视时间 使线路及时恢复供电 确保线路的供电可靠性 同时 通过对 雷电定位系统的统计分析 能及时掌握雷电活动的规律 特性 和有关数据 为做好防雷工作提供