华中地区输电线路防雷害探析

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1、华中地区输电线路防雷害探析（国网郑州供电公司）摘要：数年之内，华中地区输电线路雷害事故居高不下，严重威胁到电网的安全稳定运行，其中一次强对流天气雷害事故导致了河南省的一个110千伏变电站全站失压。雷害事故直接威胁到华中电网的可靠性，木文列举介绍了典型雷害事故的种类和特点，分析比较了各种常规现有防雷害措施的优缺点，探其利弊，提击了架空送电线路防雷害的新思路，对现下输电线路防雷害工作提出几点参考意见，为输电线路防雷害提供了一定的参考与借鉴。关键词：输电线路；防雷害；雷击跳闸率1、引言：风雨雷电木是大自然系统中的一个

2、平常的组成因素，但随着人类文明的发展，架空送电线路却与雷电显得格格不入。架设在野外露天环境下的输电线路线长点多面广，架设路径途经的地形地貌复杂各异，由于架空带电线路的电磁引雷作用，极易遭受雷击，随着厄尔尼诺现象及其他极端天气频发，架空送电线路的雷害跳闸率近年来逐渐上升。何金良在《输电线路雷电防护技术研究（三）：防护措施》中阐述：雷击跳闸故障约占全部故障的70%〜90%[l]o足见雷害事故对电网安全运行的危害之大、影响之深。郑州供电公司输电运检室所辖110RV及以上架空送电线路共计3134.18km,据统计，从1

3、995年1月至2016年8月，共发牛雷害故障176次，占除人为因素导致的外力破坏故障以外所有故障的79.14%。木文借鉴国际上现行采用最为广泛的一系列防雷措施，结合华中地区地形特征，提出了一套适用于华中地区的110千伏及以上的架空送电线路防雷分析及防护思路。2、雷击故障跳闸对设备的威胁现状调查郑州电网境内所辖交流110kV-1000kV及.直流±800kV输电线路共计发生176起雷害跳闸故障，占除人为因素导致的外力破坏故障以外所有故障的79.14%,特别是2011年度220kVI郑杏线接连发生四起

4、雷害故障，对开封电网及郑州电网的安全可靠运行已经构成一定威胁。176起雷害故障中，重合成功157次，重合不成功16次，重合闸未投3次。雷害在春季发生了13次，夏季发生了163次，秋季和冬季没有发生雷害故障。各电压等级输电线路上发生雷害故障的次数为：HOkV发生78次，220kV发生40次，500kV发生36次，lOOOkV发生1次，±800kV发生1次。llOkV输电设备上发生雷害跳闸故障的次数78次远高于其他电压等级。在176次雷害故障中，有105次雷害发生在直线杆塔上，71次发生在耐张杆塔上。

5、均能发现在绝缘子、杆塔横担、金具及导线上有明显麻点状电弧灼烧痕迹,其中64支绝缘子表面有整体击穿闪络迹象，96支绝缘子有局部闪络迹象，16支复合绝缘子无明显放电痕迹。3、输电线路雷击跳闸故障统计结论及特征分析分析郑州电网近176次雷击故障。1）在单冋线路杆塔上共发生雷害事故94次，发生左右边相绝缘子闪络共71次，占雷击跳闸总数的75.53%；发生边相和中相两相短路的共20次，占雷击跳闸总数的21.28%；发生三相短路的共3次，占雷击跳闸总数的3.19%。2）在多冋线路杆塔上共发生雷害事故86次，发生短横担相闪络

6、的共26次，占30.23%；长横担相闪络的共60次，占69.77%。3）耐张杆塔上雷击闪络次数71次，占雷击跳闸总数的40.34%；直线杆塔上雷击闪络次数105次，占雷击跳闸总数的59.66%o4）瓷质绝缘子发生雷击闪络共49次，占雷击跳闸总数的27.84%；复合绝缘子发生雷击闪络共127次，占雷击跳闸总数的72.16%。本地区共有瓷质绝缘子和复合绝缘子两种绝缘子形式，瓷质绝缘子使用率为17%,复合绝缘子使用率为83%o5）雷击事故地点位于丘陵与山区的共有84处，位于平原等广阔地区的有92处。本地区西部主要为山

7、区，东部为平原，山区杆塔占36.8%,平原地区杆塔占63.2%。6）雷击跳闸故障发生的月份：6月至8月占全部雷击跳闸总数的83%,5月和9月占16%,其他月份共计不足l%o7）雷击闪络跳闸事故自动垂合闸垂合成功率为89%o8）单日落雷次数多、落雷密度大的当天，往往雷击跳闸故障发生概率较高。4、现有雷害防治措施的分析总结影响雷击跳闸的首要因素有雷电电流的幅值、落雷密度、输电线路架空地线防雷保护角、杆塔接地网的接地电阻、杆塔的呼称高度、线路的绝缘水平、线路绝缘子的50%放电电压U50%、地势环境类型等。通过有效的防

8、雷措施来降低架空线路雷击跳闸对电网的影响是有效的，当下国际国内普遍应用于高压、超高压、特高压输电线路防雷的措施主要有［2］：1）装设避雷针；2）装设线路氧化锌阀型避雷器；3）装设耦合地线；4）装设保护间隙；5）提高线路绝缘水平；6）减小架空地线防雷保护角，超高压、特高压线路应采用负角度保护，且双地线间的距离不应大于地线与导线间距离的6倍［3］；7）降低杆塔接地电阻。4.1随着架空地线防