超高压输电线路雷击故障原因研究和防范措施

《超高压输电线路雷击故障原因研究和防范措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、超高压输电线路雷击故障原因研究和防范措施　　摘要：超高压输电线路作为河北南网主网架，其运行情况对电网影响起到了举足轻重的作用，分析电网故障跳闸将是保证电网可靠供电的重要因素之一，以河北南网一条500kV交流输电线路雷击跳闸为例，在本文中分析其跳闸原因，为今后运维工作如何避免提出几条建议。关键词：超高压；输电线路；雷击故障；分析中图分类号:TM721文献标识码：A故障基本情况（一）故障概述1.故障简况2013年某月某日某时，500kV某线B相（左相）故障，重合成功。经查，发现故障塔B相小号侧上端和下端均压环均有烧伤痕迹，判断该处为故障点。故障前该线为正常运行方式，负荷

2、为98.12万千瓦，故障电流为4.55kA。2.故障测距和故障录波信息该线A站测距情况：行波测距111.2km,对应塔号为N100-N101；故障录波器测距113.028km。3.故障基本情况表1：故障基本情况5500kV该线路起自山西省500kV开闭所，终止于河北省500kV变电站，线路总长度为160km，共有铁塔302基，其中耐张塔52基，直线塔250基。导线采用4×LGJ-400/35钢芯铝绞线，四分裂布置；避雷线：左侧采用OPGW型光缆，右侧为GJ-80镀锌钢绞线，中间一点接地方式。此次故障点故障塔型ZBⅢG，呼称高36米，位于邯郸，地处山区,海拔高度860

3、m。故障区段断面图◆该线故障塔型为ZBⅢG（36米），高程860m，相邻杆塔小号侧档距780m，大号侧档距537m。故障塔左相悬垂绝缘子采用FXBW-500/160-4450型绝缘子，挂网时间为2006年，爬电距离14250mm。两侧直线塔均采用FXBW-500/160型，悬垂I串合成绝缘子爬电距离14250mm，符合设计污级要求。具体断面图如下：图1：该线故障塔断面图已采取的治理措施和效果故障杆塔左侧采用直接接地OPGW型号光缆，右侧采用分段绝缘中间一点接地GJ-80型号地线，最近中间一点接地杆塔为故障塔相邻塔，接地型式采用大方环加射线四腿接地。(三)故障时段天气

4、1.故障时段天气变化情况5故障时现场天气雷雨，气温28.4℃，偏东南风，风力6.1m/s，相对湿度61％。二、雷电定位系统查询情况根据雷电定位系统查询，故障时间点前后1分钟内，故障线路周边范围5km内有1处雷电活动记录，涉及线路塔号为N105-N106，因N105-N106海拔较低（海拔630米），雷击海拔较高的N112可能性较大（海拔860米），雷电定位系统查询情况如下图：三、故障巡视及处理（一）根据故障测距数据，分析该线故障点位于N111-N114塔附近，该区段均为高大山区。确定了以N111-N114塔为中心的故障点查找范围。工作人员到达现场后，分三组人员登塔检

5、查，发现故障塔B相小号侧合成绝缘子上端和下端均压环均有烧伤痕迹，地线放电间隙有闪络痕迹，该相复合绝缘子外观检查良好。综合以上信息分析，判断上述放电处为故障点，故障点不影响线路运行。（见附图）图1：该线故障塔B相小号侧上均压环闪络痕迹图2：该线故障塔B相小号侧下均压环闪络情况5图3：该线故障塔左侧地线放电间隙图4：该线故障塔全貌（二）现场处理情况：由于绝缘子无损伤，金具和导线无损伤，不影响线路安全运行，现场未进行处理。故障原因分析（一）故障原因排查500kV该线故障杆塔无鸟窝、绝缘子表面和杆塔无鸟粪污染痕迹，周边无易漂浮物，无发生鸟粪闪络、异物短路闪络因素；故障当日伴

6、有中雨伴有雷电，未发生雾霾天气，不具备污闪环境及气象特征；因风速较小，排除风偏放电。经对当地群众进行走访了解，线路故障时天气为中雨，并有明显雷声和闪电。综合考虑故障区段的地理特征、气候特征、故障期间的现场微气象情况等，结合雷电定位系统、闪络点痕迹等，排除线路发生其他故障的可能性。根据故障塔号所处地理位置、闪络点痕迹和天气情况，初步判断为雷击跳闸。（二）雷电定位系统数据分析5根据雷电定位系统数据，故障时线路附近有一处落雷，雷电流为-20.3kA，落雷电位N105-N106附近，但N105-N106海拔较低，雷击海拔较高位置的故障塔可能性较大，初步判断为绕击雷造成的跳闸

7、。（三）雷击原因分析根据故障点放电痕迹，分析此次放电通道为雷电绕过地线打到导线上，通过绝缘子串对杆塔放电。该线故障塔型为ZBⅢG（36米），保护角为7.1°，杆塔高度为41米。因该塔地处上山坡位置，接地电阻实测值为10.5Ω，符合设计要求（25Ω），同时保护角设计偏大，判断为绕击雷。（四）已采取防雷击措施效果分析该线故障塔附近区段未发生过雷击闪络故障，现有防雷措施为上方两侧架空地线。（五）故障原因分析结论综上所述，判断本次故障原因为绕击雷造成闪络。建议加强线路日常运维工作，对铁塔放电间隙、地线引下线连接情况是否良好，接地装置是否齐全、接地电阻是否符合要求。加强线