输电线路避雷波阻器分析

李平

(云南电网有限责任公司玉溪供电局，云南 玉溪 653100)

输电线路避雷波阻器分析

李平

(云南电网有限责任公司玉溪供电局，云南 玉溪 653100)

对地区输电线路的雷击情况进行了统计，分析了线路雷击跳闸原因，对比分析了新型防雷设备改造前后线路的雷击跳闸率情况，对输电线路防雷提出改进建议。

输电线路；防雷；雷击跳闸

0 前言

云南电力输电线路90%以上都要穿越高山丛林，电网整体处于多雷区[1]。雷击引起的跳闸次数较多。云南电网针对输电关键技术以及输线路安全运行技术方面的问题进行研究[2]，在传统防雷基础上引入差异化防雷技术，优化线路绝缘子设计等[3]，在一定程度上解决了线路防雷问题，但随着气候条件的恶化线路雷击跳闸率仍然居高不下。玉溪地区对电力的需求呈逐年递增的趋势，城市供电的可靠是玉溪供电公司高度重视的问题[4]。

1 玉溪输电线路概况

玉溪历年来平均雷暴日均在70个以上[3]。雷击是造成玉溪电网输电线路跳闸的主要原因，占50%以上。根据统计数据可以看出，不同电压等级线路在近年中都遭受了雷击危害，对历年数据的统计得知低电压等级35 kV及110 kV雷击事故所占比例更多。统计数据显示，雷击跳闸事故中60%雷电流幅值在70 kA以下，最高雷电流幅值达到了224.7 kA。雷击跳闸原因有以下几点：

1)山区地形提供了雷电地闪上行先导形成的良好条件；

2)输电线路对绕击雷防护能力不够，通常很小电流的绕击雷产生的过电压远超过绝缘子的耐受过电压水平；

3)云南玉溪市多雷雨气候，地理气候环境恶劣；

4)部分线路接地电阻不符合设计标准。

2 防雷措施改造及其应用

2.1 防雷措施分析及建议

因此，要全方位加强玉溪市输电线路防雷工作，一方面要对传统防雷措施与输电线路防雷匹配性做深入研究，归纳具体线路的事故原因，有针对性的进行防雷改造；另一方面引入新型防雷设备的应用，分析新型防雷设备的应用效果，加大推广力度。

2.2 新型防雷设备介绍

35 kV和110 kV输电线路雷击跳闸事故占到总的雷击事故一半以上，35 kV和110 kV自身的耐雷水平不超过70 kA，而根据历年雷电定位系统数据看出70 kA以下雷电流造成线路跳闸，绝缘子闪络事故频发。较大雷电流引起的线路跳闸事故，经雷电定位系统记录数据显示雷电流幅值超过120 kA，有些甚至超过200 kA，雷电对输电线路的灾害，符合以杆塔为中心的正态分布，如图1所示。并且，雷电流越大，雷击点越向杆塔中心汇聚。可以将杆塔附近档距10%距离范围称为输电线路雷击危险区。波阻式防雷设备[5]，又叫避雷波阻器，是一种同时可以防反击和绕击的防雷设备，其工作机理是以杆塔为中心，将杆塔附近，即对线路危害最大区域的绕击雷吸引至避雷波阻器转化为反击雷。

图1 雷电杆塔附件正态分布

同时，避雷波阻器自身具有吸波装置的电气性能，通过低通滤波，使雷电冲击发生色散，冲击延时、冲击陡度 (di/dt)降低，绝缘子等既有防雷设备遭受的雷电流冲击的强度大为减小。避雷波阻器上承担了大量雷电冲击电压，被保护设备雷电冲击电压同比下移，发生闪络的概率降低，在一定意义上可以弥补山区接地电阻降不下来的问题。

实际应用中，避雷波阻器安装在塔体顶端，一方面提高了避雷针针尖高度，扩大了绝缘子被保护范围；另一方面，绝缘子不再与避雷针针尖直接相连，冲击电流经过避雷波阻器的吸波装置后才作用于绝缘子，雷电冲击将不再直接作用于绝缘子。

2.3 改造措施

安装避雷波阻器后的两年里，两条线路均未出现雷击跳闸事故，线路防雷效果有明显的提升，证明了采用新型防雷改造方案，可将避雷波阻器防雷产品推广应用于更多线路进行进一步的效果检验。

通过对避雷波阻器的应用分析，该防雷设备可适用于山区地形，气候复杂，线路走廊多雷电的输电线路。

同时，可将避雷波阻器等新型防雷设备应用于更高电压等级的输电线路，例如500 kV以上交直流输电线路。通过研究高电压等级输电线路雷击危害特征，对新型防雷设备进行改进，开发匹配不同电压等级的产品，在全国范围内的输电线路防雷研究上提供全新有效的防雷产品。

3 结束语

通过对玉溪地区输电线路的雷击跳闸情况统计分析，总结了玉溪雷击跳闸原因，发现了玉溪现有防雷措施的不足，为加强线路防雷能力，引入新型防雷设备进行线路防雷改造。通过波阻式防雷设备在110 kV线路的运行数据得出该防雷设备能很好的防御雷电的反击与绕机，可大幅度降低雷电跳闸率，对云南电网地区线路防雷工作具有指导意义，在新型防雷设备领域具备推广价值。

[1] 赵建斌.特种导线在云南输电线路工程中的应用 [J].云南电力技术，2007，6.

[2] 宋云亭，张东霞，梁才浩，等.南方电网 “十一五”城市供电可靠性规划 [J].电网技术，2009，33(8)：48-54.

[3] 严洪丽.云南电网负荷特性分析 [J].云南电力技术，2014，6.

[4] 熊志全，段一雄.云南电网输电线路新技术、新设备集成应用研究 [J].2008年云南电力技术论坛论文集，2008，276-280.

[5] 刘雪峰.玉溪电网输电线路防雷设计与运行 [J].云南电力技术论坛，2011.

[6] 陈静.县级供电公司调度生产管理系统应用 [J].云南电力技术，2010，3.

[7] 赵淳，阮江军，李晓岚，等.输电线路综合防雷措施技术经济性评估 [J].高电压技术，2011，37(2).

[8] 赵兴荣.玉溪局输电线路防雷措施分析 [J].2005云南电力技术论坛，2005.

[9] 赵建国.薛禹胜.南方电网综合防御框架的构思 [J].南方电网技术，2008，2(1)：1-7.

[10] 魏文伟.新型雷电接闪器在35 kV输电线路应用效果分析 [J].电力电气，2013，32(9).

Application of Wave Resistance Lightning Protection Equipment in Yuxi Transmission Line

LI Ping
(Yuxi Power Supply Bureau，Yunnan Power Grid Co.Ltd.，Yuxi，Yunnan 653100，China)

In this paper，the lightning strike of Yuxi regional transmission lines were statistically，The reason of the line lightning tripping were analyzed.In order to reduce the rate of Yuxi transmission line lightning trip，with introducing new lightning protection equipment，the line lightning protection lightning trip-out rate of before and after the reconstruction were be analyzed.

transmission lines；lightning protection；lightning trip-out

TM85

B

1006-7345(2015)06-0019-02

2015-09-03

李平 (1984)，男，工程师，云南电网有限责任公司玉溪供电局，从事架空输电线路运行与维护管理工作 (e-mail) 258227303＠qq.com。