采用線路型避雷器提高35kV輸電線路的耐雷水平

摘要：隨著我國社會水平的提高，人們對于用電穩(wěn)定性的需求也在逐漸的增強。但是在供電線路的實際運行過程中，經常會由于各種因素對電力線路造成影響，從而對居民企業(yè)的用電穩(wěn)定性帶來隱患，其中，雷雨天氣中的雷電對于線路的影響是非常大的，也是很多用電事故發(fā)生的主要原因。在本文中，將就采用線路型避雷器提高35kV輸電線路的耐雷水平進行一定的分析與探討。

關鍵詞：線路型避雷器輸電線路耐雷水平

1 概述

根據(jù)相關統(tǒng)計，在近年來所發(fā)生的電力事故中，由于雷電對線路造成的事故占據(jù)很大的比例，尤其是在一些雷電出現(xiàn)頻繁、地形復雜、土壤電阻率高的地點則更為如此，更容易發(fā)生輸電線路遭受雷擊的情況出現(xiàn)。輸電線路被雷擊中之后，會對直接導致變電站中的電氣設備發(fā)生損壞、開關出現(xiàn)跳閘、以至于出現(xiàn)供電中斷甚至系統(tǒng)崩潰等災難性事故。在我國輸電網絡中，35kV線路是其中的重要基礎，負擔著向廣大居民進行供電工作的重要任務，尤其在一些大型企業(yè)的供電網絡中，其輸電的主干線路也是以35kV為主。這就使我們對于35kV電路保護起到足夠的重視。

同時，由于在我國中35kV的輸電線路有著絕緣能力低的特點，加上很多電桿塔結構之中沒有對避雷線進行設計，這就使得輸電線路中雷電防護能力較為薄弱，再加上部分線路已經運行多年，其接地裝置發(fā)生了嚴重的銹蝕現(xiàn)象，這種情況就導致了對線路耐雷能力造成了進一步的減小。根據(jù)相關經驗表明，對于部分特殊地區(qū)的輸電線路而言，僅僅依靠采取降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣、架設避雷線等防雷措施已經不能夠對當前線路的防雷要求進行滿足，所以就應當在部分35kV線路中容易被雷擊中的段路中架設避雷器，并且通過仿真軟件ATP-EMTP對于避雷器對輸電線路防雷能力的效果進行研究與分析。

2 雷電作用下35kV輸電線路電磁暫態(tài)仿真計算模型

ATP-EMTP是一項專門用于對輸電線路電磁暫態(tài)進行仿真分析的工具，在進行仿真計算時，輸電線路中對于參數(shù)的選取以及對模型的建立都會對最終的計算結果產生很大的影響，而作為線路避雷器來說，其又非常依賴仿真計算結果，所以，在雷電作用對輸電線路電氣模型的建立是非常關鍵的問題。而在目前，Bergeron線路模型則是一種非常好的輸電線路模型，其通過對多相線路之間的導線間耦合效應、位置關系以及地面狀況進行了細致的考慮，從而使仿真得出的計算結果能夠更加同實際情況相符合。

3 架設線路避雷器后35kV輸電線路耐雷水平的計算分析

3.1 雷擊桿塔塔頂時35kV輸電線路耐雷水平的計算分析（見圖1）

經過計算得知：

3.1.1 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，當被擊桿塔的絕緣子串同避雷器進行并接之后，其線路的整體抗雷能力為39.50kA，其同沒有安裝避雷器相比，抗雷能力提高到了1.4倍。

3.1.2 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，其中1號、2號和4號的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為45kA，其同沒有安裝避雷器相比，其抗雷能力提高到了1.6倍。

3.1.3 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-

4.5組成絕緣子串時，1號全相、2號以及4號的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為65kA，其同沒有安裝避雷器相比，其抗雷能力提高到了2.3倍。

3.1.4 由計算結果得知，當雷電對塔頂進行打擊時，接地的沖擊電阻是對線路中整體抗雷能力造成影響的重要因素，在兩者之間形成了一種趨向于反比的關系。同時，經過計算還得知，隨著在線路中避雷器安裝數(shù)量的加大，可以有效的對線路抗雷能力進行提高，但是在不同的架設方式中，所得到的防雷能力還是不盡相同的，這就需要我們針對線路中的抗雷要求以及實際情況，以合理的避雷器架設方案滿足線路的要求。

3.2 雷直擊導線時35kV輸電線路耐雷水平的計算分析

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經過計算得知：

3.2.1 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1號與3號桿塔的絕緣子串同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為39.01kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約11倍。

3.2.2 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1、2、3、4號桿塔的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為77kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約22倍。

3.2.3 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1號、3號桿塔的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為93kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約27倍。

3.2.4 由計算結果得知，當雷對導線進行直接打擊時，在線路中架設避雷器將大幅度的對線路的抗雷能力進行提升，而隨著線路中避雷器數(shù)量的加大，對于線路的抗雷能力也就有著更大的提升。同時，當雷對導線進行打擊時，接地電阻同線路的抗雷能力卻沒有特別明顯的聯(lián)系，并且從線路的整體看來，其各段之間的抗雷能力都比較平均，同時其抗雷能力會隨著避雷器數(shù)目增多的加強。這點就同雷擊塔頂時的情況是有著一定的區(qū)別的。

4 結束語

通過上文分析可知，對于我國目前35kV輸電線路中容易發(fā)生雷擊現(xiàn)象的段路安裝避雷器能夠有效的對線路的抗雷能力進行提高，是一種較為理想的輸電線路防雷措施。同時，由于避雷器中有著“鉗電位”的原理以及較強的熄弧能力，所以在輸電線路中架設避雷器將有效的對于35kV輸電線路抗雷能力進行增強，從而對線路絕緣的閃絡建弧率進行有效的降低。在這種方式中尤其當雷對導線進行直接打擊時，避雷器的抗雷作用也更大。

近年來，在我國社會水平的發(fā)展以及城市化步伐逐漸加快的前提下，無論是城市中居民還是用電企業(yè)，都對于用電的穩(wěn)定性有著更高的需求，而天氣環(huán)境原因則更是對輸電線路造成故障的主要來源。這就需要相關電力部門對輸電線路的防雷工作起到足夠的重視，在對本地輸電線路實際情況進行充分了解分析的基礎上，以有效的避雷器安裝措施對城市的易遭受雷擊區(qū)域進行加強，從而保證線路抗雷能力能夠符合當?shù)丨h(huán)境要求，進而對城市的供電穩(wěn)定做出重要的保障。

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