周口电网雷击原因分析及防范措施.doc

周口电网雷击原因分析及防范措施摘要:本文通过分析周口电网高压送电线路雷击跳闸产生的原因, 并根据跳闸原因制定有针对性的防雷措施,以提高送电线路耐雷水平。关键词:送电线路雷击跳闸原因防雷措施概述由于大气雷电活动的随机性和复杂性, 目前世界上对输电线路雷害的认识研究还有诸多未知的成分。架空输电线路雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题。周口电网处于河南省东南部,境内全部是平原,以前很少发生累击跳闸事故, 但今年以来周口电网频繁遭遇雷害事故, 几乎占线路全部跳闸事故 1/3 或更多,尤其是 220kV 线路短期内三次线路跳闸, 因此, 寻求更有效的线路防雷保护措施, 是我们输电线路运行维护人员最近主要关注的课题。降低雷击跳闸率对于日常线路设备的运行维护人员来说将大大降低劳动强度,且效益是不仅仅是金钱可以衡量的。分析今年以来出现的几次跳闸情况,我们发现跳闸线路的雷电水平均远远低于线路的耐雷水平, 而且实测其接地电阻均符合规程要求但避雷线对边导线的保护角都偏大,我们。 1. 雷击线路跳闸原因高压送电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关: 线路绝缘子的 50% 放电电压; 有无架空地线; 雷电流强度; 杆塔的接地电阻。高压送电线路各种防雷措施都有其针对性, 因此, 在进行高压送电线路设计时,我们选择防雷方式首先要明确高压送电线路遭雷击跳闸原因。 1. 高压送电线路绕击成因分析。根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明,雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。目前输电线路本身的防雷措施主要依靠架设在杆塔顶端的架空地线, 其运行维护工作中主要是对杆塔接地电阻的检测及改造。由于其防雷措施的单一性,无法达到防雷要求。而推行的安装耦合地线、增强线路绝缘水平的防雷措施, 受到一定的条件限制而无法得到有效实施, 如通常采用增加绝缘子片数或更换为大爬距的合成绝缘子的方法来提高线路绝缘, 对防止雷击塔顶反击过电压效果较好, 但对于防止绕击则效果较差, 且增加绝缘子片数受杆塔头部绝缘间隙及导线对地安全距离的限制,因此线路绝缘的增强也是有限的。而安装耦合地线则一般适用于丘陵或山区跨越档,可以对导线起到有效的屏蔽保护作用, 用等击距原理也就是降低了导线的暴露弧段。但其受杆塔强度、对地安全距离、交叉跨越及线路下方的交通运输等因素的影响, 因此架设耦合地线对于旧线路不易实施。因此研究不受条件限制的线路防雷措施就显得十分重要。将安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻进行综合分析运用, 从它们对防止雷击形式的针对性出发,真正做到切实可行而又能收到实际效果。分析今年以来出现的几次跳闸情况, 雷电水平没有超富哦山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的 3倍。山区设计送电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距, 这是线路耐雷水平的薄弱环节; 一些地区雷电活动相对强烈,使某一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。 2. 高压送电线路反击成因分析。雷击杆、塔顶部或避雷线时,雷电电流流过塔体和接地体, 使杆塔电位升高, 同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压送电线路绝缘闪络电压值, 导线与杆塔之间就会发生闪络, 这种闪络就是反击闪络。理论分析可以得出, 降低杆塔接地电阻、提高耦合系数、减小分流系数、加强高压送电线路绝缘都可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际实施中, 我们着重考虑降低杆塔接地电阻和提高耦合系数的方法作为提高线路耐雷水平的主要手段。三、高压送电线路防雷措施清楚了送电线路雷击跳闸的发生原因, 我们就可以有针对性的对送电线路所经过的不同地段, 不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施。目前线路防雷主要有以下几种措施: 1. 加强高压送电线路的绝缘水平。高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比, 加强零值绝缘子的检测, 保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。 2. 降低杆塔的接地电阻。高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比, 根据各基杆塔的土壤电阻率的情况, 尽可能地降低杆塔的接地电阻, 这是提高高压送电线路耐雷水平的基础, 是最经济、有效的手段。 3. 根据规程规定: 在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段, 可以增设耦合地线。由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大, 并使流经杆塔的雷电流向两侧分流, 从而提高高压送电线路的耐雷水平。 4. 适当运用高压送电线路避雷器。由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时, 避雷器就加入分流, 保证绝缘子不发生闪络。根据实际运行经验, 在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果。目前在全国范围已使用一定数量的高压送电线路避雷器, 运行反映较好, 但由