220kV輸電線路雷擊跳閘故障及對策

周 鯤（國網(wǎng)湖南省電力公司岳陽供電分公司，湖南岳陽414000）

220kV輸電線路雷擊跳閘故障及對策

周 鯤（國網(wǎng)湖南省電力公司岳陽供電分公司，湖南岳陽414000）

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與進步，對于電力能源的需求越來越大，為了確保社會的穩(wěn)定與經(jīng)濟的發(fā)展，國家加大了高壓輸電網(wǎng)絡的投資建設力度，以期滿足社會日益增長的電力需求。在輸電線路建設完成投入使用以后，經(jīng)常會發(fā)生線路遭受雷擊的現(xiàn)象，一旦高壓輸電線路遭受雷擊就很容易導致線路受損，發(fā)生跳閘故障，嚴重的影響了電力輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定，給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的不便。本文就此詳細的分析探討了220kV輸電線路雷擊的原因，并分析了相關的防護方法，以期促進我國高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運行。

220kV；輸電線路；雷擊；跳閘故障；對策

1 高壓輸電線路防雷擊設計的有效原則

在電力供應管理的模式中，要形成綜合控制的有效方式，尤其是在線路防雷設計的過程中，全面抓好相關的基礎工作，在提升供電可靠性的基礎上，形成對防雷技術的全面控制。因此，在結合傳統(tǒng)技術的基礎上，要對防雷設計的相關環(huán)境因素形成整體的控制。其中，在結合相關地區(qū)地貌特征的基礎上，形成相關薄弱環(huán)節(jié)的控制；在整個缺陷的控制中，對周邊的地形地貌、土壤條件以及接地電阻之間的合理關系形成良好的控制。在整個技術管理中，要針對性的形成相應的控制。其中，在供電線路的控制中，可以對存在的薄弱環(huán)節(jié)與相關因素形成整體的控制，對于提升整個技術運用將有很大的推動性。

2 220kV輸電線路雷擊跳閘原因分析

2.1 塔桿位置設置不合理

220kV高壓輸電線路是電能傳輸?shù)闹饕ǖ乐唬谶M行電能傳輸?shù)倪^程中會經(jīng)過很多不同的區(qū)域，在研究中發(fā)展，山區(qū)發(fā)生雷擊跳閘事故率是平原的4倍左右，因此山區(qū)位置的防雷工作是整個輸電防雷工作重點。對220kV的高壓輸電線路造成運行安全危害的雷擊主要是直擊雷。此外部分地區(qū)塔架建設在含有豐富金屬礦物的位置，這類地形極易將雷云與大地進行連接起來。再加上鐵塔和導線是極佳的導體，輸電線路由于具有電荷，擁有吸雷的效果，比其他物體更易遭到雷擊。

2.2 避雷線的保護角度設置不合理

在架空輸電線路中，避雷線的設置將會直接影響到整個線路的安全與穩(wěn)定，在進行設置的過程中一定要確保其設置的角度科學合理，起到保護導線的作用。避雷線和導線保護角度，也就是避雷線與外側導線間的連接線與避雷線和對面垂直線間的夾角都有著密切的聯(lián)系。增加或減小保護角都會對避雷效果產(chǎn)生影響。跳閘的幾率和保護角的大小存在正比關系，角度增大導致雷擊概率增加，反之雷擊概率降低，只有保護角減小到一定角度時，才可能有完全屏蔽雷電的效果。根據(jù)實際經(jīng)驗，直線桿塔出現(xiàn)雷擊跳閘的幾率和保護角有關，保護角的降低可有效地減少雷擊。因此避雷線保護角的設置至關重要。

2.3 塔桿接地電阻存在問題

根據(jù)相關設計和建設規(guī)范里對于220kV輸電線路的酒杯型塔桿尺寸以及絕緣子串50%的雷電沖擊絕緣能力進行實驗，驗證電阻與塔桿遭受雷擊概率間的關系。結果顯示塔桿接地電阻升高會導致遭受雷擊的幾率增加。這是由于實際運用時，耐雷水平和線路電阻、導線底線幾何耦合系數(shù)、導線避雷線幾何耦合系數(shù)、沖擊接地電阻、分流系數(shù)、桿塔高度與電感等有著數(shù)學函數(shù)關系。進過對該函數(shù)進行分析可知，輸電線路的接地電阻的提高，線路的耐雷能力出現(xiàn)下降趨勢。要想提高線路耐雷能力一定要使塔桿電阻降低，然而現(xiàn)實中塔桿所處區(qū)域的土壤無法進行控制，從而對電阻控制有所影響，一旦電阻過大就會導致出現(xiàn)雷擊跳閘事故。

2.4 塔桿自身絕緣效果問題

線路塔桿的絕緣能力對于雷擊跳閘也存在著一定的影響，在研究中發(fā)現(xiàn)，輸電線路施工安裝的過程中，如果在線路上增加垂串絕緣子的數(shù)量，能夠有效的降低雷擊跳閘事故的發(fā)生概率?，F(xiàn)實中的輸電線路在運行過程中，平原出現(xiàn)的雷擊閃絡大多出現(xiàn)在合成絕緣子串使用位置，如果合成絕緣子串存在問題，極易造成雷擊跳閘。雖然可以提高抗污染能力，但是其防雷能力卻下降。

3 高壓輸電線路雷擊跳閘的對策

3.1 提升高壓輸電線路的絕緣系數(shù)

在進行高壓輸電線路的施工過程中，應當對于輸電線路的絕緣系數(shù)進行一定的提升，也就是說需要根據(jù)當前技術的控制要點，提升整個輸電線路的絕緣水平。因此，在高壓輸電線路與耐雷水平的正比例關系中，形成零值絕緣子的檢測方式，提高高壓輸電線路的絕緣化，確保整個線路耐雷的綜合水平。同時，在相關的設計過程中，形成多種絕緣分子性能的綜合運用，運用玻璃絕緣子的有效耐電弧與不易老化的技術優(yōu)點，這樣，形成絕緣子本身自潔性以及對玻璃熔融體的效果控制，這樣，可以對燒傷之后的新表面形成光滑玻璃體的控制，保證足夠的絕緣性能，形成玻璃絕緣子的綜合技術控制。

3.2 降低桿塔的接地電阻

在高壓輸電線路的防雷技術中，要適當?shù)慕档蜅U塔的接地電阻，在保證基礎桿塔的土壤中電阻率的情況下，全面降低桿塔的接地電阻，在整個耐雷水平的綜合控制中，形成最基礎、最全面的技術控制。對于有些地質(zhì)土壤中電阻率相對較高的線路問題，要形成創(chuàng)新性的技術參數(shù)控制，強化桿塔接地電阻的方式，可以通過增加埋設的深度，延長接地極，增加垂直接地極等方式方法，都將有很大的現(xiàn)實意義。

3.3 增加適量的耦合地線

在進行高壓輸電線路的施工過程中，耦合地線能夠有效的降低區(qū)域雷擊故障的發(fā)生概率，因此在施工過程中應當適量的增加耦合地線的數(shù)量。尤其是在發(fā)生雷擊故障相對較多的桿塔和一些地段，在增設相關耦合地線的基礎上，形成耦合地線與避雷針導線之間的耦合，并對流經(jīng)桿塔的雷電流向形成兩側的分流控制，盡可能的全面提升高壓輸電線路的耐雷水平，都將有很大的現(xiàn)實作用。

3.4 適當運用高壓輸電線路避雷器

當安裝避雷器桿塔和導線時電位差超過避雷器的動作電壓時，就要把避雷器進行分流，來確保絕緣子不發(fā)生閃絡。根據(jù)以往的經(jīng)驗，在因雷擊而頻繁跳閘的高壓輸電線路安裝避雷器就可以達到很好的避雷效果。同時，對于新投產(chǎn)的高壓輸電線路，做好高壓輸電線路的驗收工作，確保接地體的埋深是否符合規(guī)程的要求，射線長度是否達到設計的長度，接地體與接地引下線有可靠的電氣連接，這些都是保證桿塔可靠的防雷基礎。對已投運的線路，要加大力度對老舊線路的檢查和改造力度，對運行中出現(xiàn)問題的線路和雷擊頻發(fā)區(qū)段，要加快人力、資金，盡快對其進行改造，來保證投運線路的安全性。

4 結語

在輸電線路網(wǎng)絡中220kV輸電網(wǎng)絡占據(jù)著十分重要的地位，在一旦其受到雷擊將會導致整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定受到影響。為了確保輸電網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行，避免其遭受雷擊，在進行220kV輸電線路施工的過程中一定要做好相應的防雷措施，在制定的過程中一定要結合輸電線路所在區(qū)域的實際情況，制定切合實際的防雷措施，最大程度上確保輸電線路的穩(wěn)定。

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TM863

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2095-2066（2016）34-0072-02

2016-11-19

周 鯤（1987-），男，本科，主要從事輸電線路運行與檢修工作。