浅谈500kV输电线路雷击跳闸原因及防范措施

2016-12-01王云龙国网山东省电力公司检修公司济南250000

山东工业技术 2016年18期

王云龙（国网山东省电力公司检修公司，济南 250000）

王云龙
（国网山东省电力公司检修公司，济南 250000）

目前我国500kV高压输电线路大多是处于野外架设，再遇到雷雨天气情况下，常常会受到雷击导致线路自动跳闸，以保护输电线路的安全。但是我国输电线路在建设中存在诸多的问题，部分跳闸现象是可以避免的。本文就导致高压输电线路由于雷击导致跳闸的原因加以分析，提出一定的防范措施，在实际应用这些措施是要根据实际情况选取多种措施进行综合防雷，提升防雷效果。

500kV输电线路；雷击跳闸；原因分析；防范措施

0　引言

500KV超高压输电是输电网中的主线，主要承担着输电任务以及调配任务。在我国高压输电网络已经得到了极为广泛的应用，输电线路大多是架设在运离人群的平原或山岭等地区，所以极易受到雷电的袭击，致使闪络放电，从而出现跳闸事故。下面我们将对出现雷击跳闸的原因加以分析

1　输电线路导致雷击跳闸原因分析

1.1塔杆位置设置

500kV高压输电线路是远距离电能输送的主要通道，是将电能从发电厂运送到负荷中心过程中，输电线路所经过区域的地质、地形和气候条件非常的复杂。对大量的现实事故数据研究发现，山区发生雷击跳闸事故率是平原的4倍左右，因此山区位置的防雷工作是整个输电防雷工作重点［1］。对500kV的高压输电线路造成运行安全危害的雷击主要是直击雷。此外部分地区塔架建设在含有丰富金属矿物的位置，这类地形极易将雷云与大地进行连接起来。再加上铁塔和导线是极佳的导体，输电线路由于具有电荷，拥有吸雷的效果，比其他物体更易遭到雷击。

1.2避雷线的保护角度问题

架空线路对于避雷线的设置有着至关重要的作用，也是进行防雷最基础的措施。避雷线和导线保护角度，也就是避雷线与外侧导线间的连接线与避雷线和对面垂直线间的夹角都有着密切的联系。增加或减小保护角都会对避雷效果产生影响。跳闸的几率和保护角的大小存在正比关系，角度增大导致雷击概率增加，反之雷击概率降低，只有保护角减小到一定角度时，才可能有完全屏蔽雷电的效果。根据实际经验，直线杆塔出现雷击跳闸的几率和保护角有关，保护角的降低可有效地减少雷击。因此避雷线保护角的设置至关重要。

1.3塔杆接地电阻存在问题

根据相关设计和建设规范里对于500kV输电线路的酒杯型塔杆尺寸以及绝缘子串50%的雷电冲击绝缘能力进行实验，验证电阻与塔杆遭受雷击概率间的关系。结果显示塔杆接地电阻升高会导致遭受雷击的几率增加。这是由于实际运用时，耐雷水平和线路电阻、导线底线几何耦合系数、导线避雷线几何耦合系数、冲击接地电阻、分流系数、杆塔高度与电感等有着数学函数关系［2］。进过对该函数进行分析可知，输电线路的接地电阻的提高，线路的耐雷能力出现下降趋势。要想提高线路耐雷能力一定要使塔杆电阻降低，然而现实中塔杆所处区域的土壤无法进行控制，从而对电阻控制有所影响，一旦电阻过大就会导致出现雷击跳闸事故。

1.4塔杆自身绝缘效果问题

塔杆的绝缘能力对于雷击跳闸也存在一定的影响。跟据有关统计数据分析可知，输电线路上安装的垂串绝缘子增加数量，会使雷击跳闸事故出现的概率明显减低。现实中的输电线路在运行过程中，平原出现的雷击闪络大多出现在合成绝缘子串使用位置，如果合成绝缘子串存在问题，极易造成雷击跳闸。虽然可以提高抗污染能力，但是其防雷能力却下降。

2　高压输电线路的防雷措施研究

2.1减小避雷线的保护角度

对雷击跳闸加以控制应该首先对导线避雷措施上加以选择措施，避雷线是应用极为广泛的方式，避雷线能够完成对线路进行耦合、分流和屏蔽。可以有效地防止雷电直接对线路的击中，可以起到很好的防雷作用。此外避雷线可以降低流经输电线的雷电电流，来减少杆塔顶端和大地间的相位差，以此来对雷击跳闸加以避免。在实际使用过程中要对其角度进行调整，要根据实际塔杆形式来对防雷侧针安装方式进行选取，对避雷线角度加以控制，是角度尽可能的小于3°［3］。

2.2使塔杆接地电阻有效的降低

此外经过对接地电阻的降低可以减少高压输电线路来自雷电的干扰。根据上文的分析可以看出，在进行接地电阻控制时要根据当地实际土壤情况展开控制，所以可以采取多种措施。对于基础面积小同时接地集中区域可以使用降阻剂来降低电阻，增加防雷效果。此外还可采取爆破接地技术，降低电阻材料深植地下，降低电阻；提高水平方向的接地电阻，使长度增加，电阻也会随之降低。另外，增设耦合地线同样可以增强防雷效果，当接地电阻无法降低时可采用此法。还可以使反击电压间的分量和绝缘子两侧的感应电压降低，使雷击跳闸现象有效减少。

2.3对避雷装置进行合理安装

目前使用较为普遍的避雷装置是避雷器和避雷针。避雷器能够很好的使线路绝缘子进行串联，从而提升线路的防雷效果，可以确保雷电不会直接点击线路绝缘子。一般情况下要选择受雷击概率高的线路进行安装，同时对避雷器的安装数目也根据遭受雷击的概率加以决定。安装避雷器可以有效降低累计跳闸的几率，而且也提升了线路防雷水平。

2.4进行自动重合闸的设置

输电网络在进行供电过程中出现自动跳闸的目的是保护电网的安全，跳闸之后故障一般会得到解决。因此在受到雷击后出现跳闸事故，可以有效地保护线路，消除放电故障。所以进行自动重合闸的安装可以快速的进行电力恢复，将其与供电系统相结合，可以提高配电运行的安全性和可靠性，还可以快速恢复供电。