中国科技期刊数据库 工业C
输电线路防雷技术探讨
李 宁
国网河北电力分公司衡水供电公司，河北 衡水 053000
摘要：雷击是导致输电线路出现跳闸故障的主要原因之一，尤其是在一些山区的输电线路当中，输电线路往往更容易遭到雷击的威胁，对电网的安全运行造成极大的影响。因此，分析当前输电线路保护存在的主要问题，提出输电线路防雷保护的若干策略，对于保证输电线路的安全稳定运行具有重要意义。 关键词：电力系统；防雷措施；输电线路 中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)16-0077-01
1 雷击导致输电线路跳闸的类型
1.1 绕击跳闸
绕击跳闸经常发生在110 kV和220 kV的输电线路当中，其主要的故障特点：故障线路一般都架设有架空的避雷针线；发生故障的相线通常是处于垂直排列的中相和上相，或者是处于水平排列的边相；故障一般都发生在容易出现绕击故障的同相或者是单基单相，诸如山顶边坡的架空线路。虽然输电线路可能设置了合格的接地电阻，且在较小的雷击电流作用下依然会发生绕击现象。
1.2 反击跳闸
反击跳闸经常发生在35 kV～220 kV的输电线路当中，其故障点特点为：发生故障的相线通常是处于垂直排列的中相和下相，或者是处于水平排列的中相。故障点一般是多基多项，或者是一基多项点处。这一般是由于接地电阻不合格导致的。
1.3 感应雷击跳闸
感应雷击跳闸主要发生在35 kV之下等级的输电线路中，其故障特点为：故障线路一般都没有设置架空避雷针线；故障相一般是处于垂直排列的上相，或者是水平排列的变相；故障点是一基多相，或者是单相的方式；在较大的雷击电流作用下，即是设置有合格的接地电阻也容易造成雷击跳闸事故。
2 输电线路防雷保护方面存在的主要问题 2.1 雷击活动复杂、随机性大
由于类基金活动的复杂性和随机性，价值当前雷击预报以及测量技术方面存在着一定的局限性，难以对每次遭受雷击时的参数进行准确的测量，这个给准确判断输电线路的闪络类型带来了较大的困难。
2.2 接触点焊接质量较低
由于多种原因导致输电线路施工过程中对水平接地体的一些接头存在焊接缺陷，诸如敷设长度不足、接头的埋深不够以及没有按标准回填土壤等，这些因素都导致跳闸故障经常发生。
2.3 接地电阻普遍较高
接地电阻偏高给输电线路的安全运行造成了严重的威胁，成为了导致输电线路安全稳定运行的一个重大隐患。这主要是由于接地装置在多年的运行过程中没有得到有效的修缮和维护，腐蚀严重而导致的。另外，一般采用的回路测试方法，在放置电极时若距离不够、杆塔内部锈蚀严重等，都将给测试结果带来误差，影响相关的判断。
3 防雷措施
防雷措施的制定主要是为了降低输电线路的受到雷击影响的概率，保证电力系统安全有效的运行。而输电线路受到雷击的影响概率时因地而异的。所以，防雷措施的制定是一项复杂而系统的工作，需要考虑到线路经过地区的地质条件、气候条件、土壤构成。社会经济条件等等。
3.1 减小外边相避雷线的保护角或者采用负角保护 忽略了山坡对防雷保护角的影响，则造成了杆塔防雷保护角不能满足防雷设计的实际要求，增加了线路闪络次数，影响了电网安全运行。针对山区运行线路容易受绕击的情况，
建议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角，以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷电绕击概率。
3.2 加强绝缘和采用不平衡绝缘方式
在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。
3.3 接地装置的处理
a.高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。对土壤电阻率较高地区，应选择更换接地网形式和置换土壤的方法，达到降阻。在雷雨季节前，对雷击多发区域线路应按规程要求的方法，进行杆塔接地电阻测量；b.接地装置埋深，要求大于0.6m。由于接地装置是深埋于地下的，所以要求工作人员要做好防腐的工作处理，同时应该进行定期的检查，确保接地装置没有被人为破坏。c.降低杆塔接地电阻，还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
3.4 安装避雷器
避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。
3.5 装设自动重合闸装置
由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。
3.6 加强雷电监测，消除设备隐患
雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。
4结语
综上所述，为防止和减少雷害故障，设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况，还要结合原有高压输电线路运行经验以及系统运行方式等，通过比较选取合理的防雷设计，提高高压输电线路的耐雷水平。
参考文献
[1]杨敏，马永刚.电力系统输电线路防雷技术探讨[J].中国科技博览，2014(14):316.
[2]徐钊.浅谈变电站及其输电线路防雷措施[J].大科技，2013(1):55-56.
[3]徐俊.电力系统输电线路防雷技术的探讨[J].大科技：科技天地，2011(22):123-124.
2015年16期 77
中国科技期刊数据库 工业C
输电线路防雷技术探讨
李 宁
国网河北电力分公司衡水供电公司，河北 衡水 053000
摘要：雷击是导致输电线路出现跳闸故障的主要原因之一，尤其是在一些山区的输电线路当中，输电线路往往更容易遭到雷击的威胁，对电网的安全运行造成极大的影响。因此，分析当前输电线路保护存在的主要问题，提出输电线路防雷保护的若干策略，对于保证输电线路的安全稳定运行具有重要意义。 关键词：电力系统；防雷措施；输电线路 中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)16-0077-01
1 雷击导致输电线路跳闸的类型
1.1 绕击跳闸
绕击跳闸经常发生在110 kV和220 kV的输电线路当中，其主要的故障特点：故障线路一般都架设有架空的避雷针线；发生故障的相线通常是处于垂直排列的中相和上相，或者是处于水平排列的边相；故障一般都发生在容易出现绕击故障的同相或者是单基单相，诸如山顶边坡的架空线路。虽然输电线路可能设置了合格的接地电阻，且在较小的雷击电流作用下依然会发生绕击现象。
1.2 反击跳闸
反击跳闸经常发生在35 kV～220 kV的输电线路当中，其故障点特点为：发生故障的相线通常是处于垂直排列的中相和下相，或者是处于水平排列的中相。故障点一般是多基多项，或者是一基多项点处。这一般是由于接地电阻不合格导致的。
1.3 感应雷击跳闸
感应雷击跳闸主要发生在35 kV之下等级的输电线路中，其故障特点为：故障线路一般都没有设置架空避雷针线；故障相一般是处于垂直排列的上相，或者是水平排列的变相；故障点是一基多相，或者是单相的方式；在较大的雷击电流作用下，即是设置有合格的接地电阻也容易造成雷击跳闸事故。
2 输电线路防雷保护方面存在的主要问题 2.1 雷击活动复杂、随机性大
由于类基金活动的复杂性和随机性，价值当前雷击预报以及测量技术方面存在着一定的局限性，难以对每次遭受雷击时的参数进行准确的测量，这个给准确判断输电线路的闪络类型带来了较大的困难。
2.2 接触点焊接质量较低
由于多种原因导致输电线路施工过程中对水平接地体的一些接头存在焊接缺陷，诸如敷设长度不足、接头的埋深不够以及没有按标准回填土壤等，这些因素都导致跳闸故障经常发生。
2.3 接地电阻普遍较高
接地电阻偏高给输电线路的安全运行造成了严重的威胁，成为了导致输电线路安全稳定运行的一个重大隐患。这主要是由于接地装置在多年的运行过程中没有得到有效的修缮和维护，腐蚀严重而导致的。另外，一般采用的回路测试方法，在放置电极时若距离不够、杆塔内部锈蚀严重等，都将给测试结果带来误差，影响相关的判断。
3 防雷措施
防雷措施的制定主要是为了降低输电线路的受到雷击影响的概率，保证电力系统安全有效的运行。而输电线路受到雷击的影响概率时因地而异的。所以，防雷措施的制定是一项复杂而系统的工作，需要考虑到线路经过地区的地质条件、气候条件、土壤构成。社会经济条件等等。
3.1 减小外边相避雷线的保护角或者采用负角保护 忽略了山坡对防雷保护角的影响，则造成了杆塔防雷保护角不能满足防雷设计的实际要求，增加了线路闪络次数，影响了电网安全运行。针对山区运行线路容易受绕击的情况，
建议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角，以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷电绕击概率。
3.2 加强绝缘和采用不平衡绝缘方式
在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。
3.3 接地装置的处理
a.高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。对土壤电阻率较高地区，应选择更换接地网形式和置换土壤的方法，达到降阻。在雷雨季节前，对雷击多发区域线路应按规程要求的方法，进行杆塔接地电阻测量；b.接地装置埋深，要求大于0.6m。由于接地装置是深埋于地下的，所以要求工作人员要做好防腐的工作处理，同时应该进行定期的检查，确保接地装置没有被人为破坏。c.降低杆塔接地电阻，还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
3.4 安装避雷器
避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。
3.5 装设自动重合闸装置
由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。
3.6 加强雷电监测，消除设备隐患
雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。
4结语
综上所述，为防止和减少雷害故障，设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况，还要结合原有高压输电线路运行经验以及系统运行方式等，通过比较选取合理的防雷设计，提高高压输电线路的耐雷水平。
参考文献
[1]杨敏，马永刚.电力系统输电线路防雷技术探讨[J].中国科技博览，2014(14):316.
[2]徐钊.浅谈变电站及其输电线路防雷措施[J].大科技，2013(1):55-56.
[3]徐俊.电力系统输电线路防雷技术的探讨[J].大科技：科技天地，2011(22):123-124.
2015年16期 77