输变电线路雷击故障与防雷措施的研究分析.doc

输变电线路雷击故障与防雷措施的研究分析
【摘要】输电线路是电网的基本组成部分,常面临各种不同地理环境和气候环境的影响,当不利条件及组合足以导致线路故障时,就会影响线路的安全运行,严重时甚至会形成大面积停电事故。本文主要对输变电线收集雷电活动的资料,统计雷电活动的数据,这对人们逐步认识雷电活动规律和现象、形成,作为考虑防雷措施的依据,具有十分重大的意义。
从线路气候环境分析。雷电作用下输电线路出现一定的雷击跳闸难以避免。每一地区一般有一定的雷电活动周期和规律,在高山、丘陵、江河湖泊纵横,地形复杂的地区易形成雷云、暴雨天气。从线路地理环境分析,部分地区土壤电阻率高,杆塔接地电阻偏大易引起反击跳闸;山区线路导线易遭受雷电绕击,山坡倾角使导线的暴露弧面增大增加了雷电绕击的概率,雷电绕击已成为雷击跳闸的主要影响因素,从线路本体分析,主要存在以下不足:
1、在线路设计方面,工程设计中雷电日的取值与实际情况不一定完全相符,一般来说,雷击跳闸次数与雷暴口成正比,若设计所取的雷暴较实际低,会造成输电设备耐雷水平偏低;设计所需的雷电数据不足。
2、运行维护方面,当绝缘子串中存在零值或低值,绝缘子未能及时检出时,绝缘子串的闪络电压降低会导致耐雷水平低于设计值:部分地区为增加防污能力将瓷绝缘子换成合成绝缘子后,若均压环之间的空气间距较原设计减小也会导致耐雷水平降低。
3、在基建方面,部分杆塔接地电阻在施工中没有达到设计值,或者杆塔接地电阻通过施加降阻剂后暂时达到了设计值,但降阻剂在运行期间可能流失,若基建中施工工艺不当甚至会加速接地体的腐蚀,而接地电阻高是造成雷电反击最主要的原因。
二、防雷保护措施
1、减小保护角
随着线路保护角的逐渐减小,线路的绕击 率呈下降趋势,减小保护角是降低绕击跳闸率 比较有效的方法。但是对于已建线路,改变线路保护角可行性较差,并且对于山区地面倾角较大的杆塔,由于受塔头设计的限制保护角不可能大幅度降低,应采取其它有效的绕击防护措施,减小保护角技术经济性不高。
2、安装塔头避雷针
通过在塔头安装可控放电避雷针,可有效提高杆塔的引雷能力,增强杆塔对其附近导线的雷电屏蔽能力,从而降低雷电绕击导线的概率,减小绕击跳闸率,同时,由于能发生绕击的雷电流一般较小,接地电阻值控制在允许范围内时被吸引至杆塔时也不会产生反击闪络,不增加反击跳闸率。合理的安装方式和安装方法对可控放电避雷针的防护效果非常关键,同时一定要控制好杆塔接地电阻,对不合格杆塔应进行降阻改造,以确保可控放电避雷针发挥更好的防护效果。
3、架设耦合地线及耦合地埋线
架设耦合地线虽不能减少绕击率,但能在雷击杆塔时起分流作用和耦合作用,降低杆塔绝缘子上所承受的电压,提高线路的耐雷水平。在 220kV 双避雷线线路上架设耦合地线后,,分流作用也明显增大;当杆塔冲击接地电阻为16―100Ω时,耦合地线分流为8%―%,华东电力试验研究所进行的试验测量并提出耦合地线能分流12%― 22%。在接地电阻较大的山区,杆塔所处的地质条件差,电阻率较高(如达到2000 ),降低接地电阻非常困难时采用在架空线下加装耦合地线,能起到较好的分流和耦合作用,降低雷击跳闸的概率。与耦