北京电网输电线路雷击故障研究

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1、北京电网输电线路雷击故障研究　　摘要：本文分析了2007年北京电网输电线路雷击情况，并结合近几年的雷击故障数据，从雷击地域分布、雷击月份分布、雷击故障类型、雷击绝缘子类型分别进行了纵向和横向对比分析，在此基础上得出了北京电网雷击的规律，并提出了相应的防治措施。　　关键词：北京电网；输电线路；雷击；故障　　　　1　前言　　　　北京市中心位于北纬39度，东经116度，为暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，年平均降雨量600多毫米。降水季节分配不均匀，全年降水的75％集中在夏季，7、8月常有暴雨、雷电。北京地区输电线路的雷击特点与气象情况紧密相联，防雷成

2、为北京市电力公司输电公司每年必做的一项季节性工作。　　　　2　雷击掉闸分析　　　　据统计北京2007雷电分布规律如表1所示：　　根据表中统计数据可知，北京地区雷电活动集中在西北部山区，主要有昌平，怀柔，密云，延庆，由此可以判断，这些地区的输电线路都是的防雷的重点线路。　　　　2.1　220千伏雷击掉闸概述　　2007年220千伏雷击掉闸共有10次，足以说明220千伏线路防雷是我们今后工作的重中之重。重合出9次，占90％，未出1次，占10％。众多雷击掉闸有以下几个显著特点：　　(1)重复雷击。昌下线在7月7日和8月12日同一个点两次遭雷击，下达线在8月3日和8月12日短

3、短几天时间同一个点两次遭雷击。　　(2)双路掉闸。7月7日昌下一二线同时掉闸，造成下庄站全停，影响延庆地区正常供电。　　(3)雷击活动范围加大。除珠聂线为历年雷击活动频繁区外，城太、门白线也发生了雷击。　　　　2.2　11OkV雷击掉闸概述　　2007年110千伏雷击掉闸共有5次，重合成功率为100％，5次雷击掉闸中，有以下几个显著特点：　　(1)重复雷击。昌下线在7月7日和8月12日同一个点两次遭雷击，下达线在8月3日和8月12日短短几天时间同一个点两次遭雷击。　　(2)双路掉闸。7月18日管风一二线同时掉闸，造成凤凰岭站全停，影响房山地区正常供电。　　(3)历年遭

4、雷击线路仍然未摆脱雷害。如下村、怀密二、怀云　　　　2.3　35kV雷击掉闸概述　　2007年35千伏雷击共有3次，重合成功率100％。由于35kV无避雷线，遭受的都是直击雷，而且由于绝缘子片数少，绝缘强度低，遭雷击后，往往出现一基多相闪络造成线路掉闸，甚至导致导线断股。　　　　2.4　雷击掉闸综合统计：　　　　雷击故障按类型分类如表2所示：　　从表中统计数据可以看出，绕击占了50％，特别是220kV、11OkV的雷击中绕击均为60％，可见防止线路绕击是北京市电力公司输电公司明年防雷重点。　　不同电压等级的雷击故障比例如表3所示：　　从表中统计数据可以看出，遭雷击的以

5、合成绝缘子居多，特别是220kV线路将近70％的雷击闪络均为合成绝缘子，因此，在雷击频繁区的合成绝缘子为防雷薄弱点。　　雷击按地形分类如表4所示：　　从表中统计数据可以看出，11OkV、220kV雷击地形山区居多，山区防雷仍然是重点。　　雷击按故障地区分类如表5所示：　　从表中统计数据可以看出，昌平、门头沟、房山、延庆、怀柔、密云、顺义七个地区雷电活动较为活跃，尤其是昌平区，雷击次数达到7次，与第一部分的统计数据相吻合。　　雷击按月份分类如表6所示：　　从表中统计数据可以看出，7、8月份为今年雷电活动最为活跃时期，特别是7月份，雷击次数达到10次，达到56％，8月份6

6、次，达到33％。　　3　雷击规律分析　　　　2007年绕击雷线路掉闸率比较高，主要原因在于较小雷电流容易穿过屏蔽系统的防护，特别在易形成强度不大的雷暴地区。地面屏蔽变弱的地段也易发生绕击跳闸事故，如斜山坡地段的坡面外侧导线以及相邻杆塔位于山顶的档距中央区域。因线路绕击耐雷水平远低于反击耐雷水平(前者一般为十几或二十几kA，而后者可达上百kA)，线路地线和杆塔可截获强雷，使线路承受反击的考验而避免绕击跳闸事故，弱雷则可能穿透它们的防护而绕击于导线上，当其强度超过绕击耐雷水平时便会发生雷击跳闸。从多年运行情况看，山区线路雷击跳闸与地形、杆型及保护角密切相关，而和杆塔接地电

7、阻的关系不大。山区线路一般都存在易击区段或某些频发性雷击杆塔，如昌下线27号和下达线23号。传统的防雷措施主要是提高线路绝缘水平和降低杆塔接地电阻。但受杆塔结构和地形条件的限制，虽耗费大量的人力和物力，却收效甚微。目前高压线路防雷设计主要考虑的因素是反击，而造成山区线路雷击跳闸主要原因是绕击。　　　　3.1　对220kV线路的耐雷水平分析　　平原地区的220kV线路在检修巡视到位的情况下，一般高度的杆塔基本不会发生雷击故障，原因如下：(1)如果接地电阻满足要求，那么由于220kV线路绝缘相对较强(1200kV以上)，其防反击雷的能力也是较强的。(2)