35kV输电线路雷击故障及防雷措施的探讨徐铂裕

35kV输电线路雷击故障及防雷措施的探讨徐铂裕

徐铂裕

(广东电网有限责任公司梅州供电局广州市梅州市514000)

摘要：随着我国现代化建设的发展，电网技术的发展也越来越快。输电线路是电力系统的重要组成部分，但是由于天气的复杂多变，输电线路经常会发生雷击的现象，严重威胁着电网供电的安全性和可靠性。本文主要探讨了35kV输电线路的防雷击原理、雷击跳闸产生的条件，在防雷击保护工作中存在的问题及改进措施。

关键词：35kv输电线路；雷击故障；防雷措施

一、输电线路防雷基本原理

输电线路防雷基本原理：保护输电线路重要设备免遭雷击或减少雷击危害;将雷电流快速导入大地，减小雷电流对线路设备造成冲击，降低雷击危害；雷电流强度与地理位置和气候条件相关,不装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。雷电流过后,流过避雷器的工频续流仅为毫安级,流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭,线路断路器不会跳闸,系统恢复到正常状态。雷击杆塔时,一部分雷电流通过避雷线流到相邻杆塔,另一部分雷电流经杆塔流入大地,不加装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体接地电阻,加装避雷器后,当输电线路遭受雷击时,雷电流的分流将发生变化,一部分雷电流从避雷线传入相邻杆塔,一部分经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线,传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时,由于导线间的电磁感应作用,将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流,这种分流的耦合作用将使导线电位提高,使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压,绝缘子不会发生闪络,因此,线路避雷器具有很好的钳电位作用,这也是采用线路避雷器防雷的明显特点。

二、35kV输配电线路的雷击跳闸产生的条件

通常情况下，因为雷击放电而产生的导线对地闪络的现象是不能避免的，同时又因为35kV输配电线路的绝缘水平不高，所以直接导致线路产生跳闸的现象。具体的35kV输配电线路受雷击而产生的条件一共有两个方面的主要内容，其一是当线路受到雷击时，输配线路的雷电过电压比线路整体的绝缘水平要高时，就会发生线路的绝缘冲击闪络的现象。其二是发生的冲击闪络现象会经过一定的反应而形成较为稳定的工频电弧，致使35kV的输配电线路产生相间短路，线路发生跳闸的故障。

梅州地区2018年度雷击跳闸总体情况如下：

从统计数据即可表明，雷击跳闸占所有跳闸次数比例为93.75%，而35kV跳闸占比65.97%，35kV雷击跳闸占起跳闸比例为97.67%。提高35kV输电线路耐雷水平是确保系统安全稳定运行的重要方法。

三、35kV输配电线路的进线段防雷保护存在的问题

35kV的输配电线路的进线段保护是为了防止线路雷击的普遍性举措，主要是指在距离变电站1-2千米的范围内采取防雷措施，有效防止线路雷击故障传递至变电站影响网络稳定。具体的措施是当35kV输配电线路在未全线架设避雷线的情况下在离变电站1-2千米的近处线路段上架设避雷线，保护角度为20度，从而使该线段有很好的避雷效果，有效的减少了绕击和反击的总体概率。但是通过许多跳闸数据统计显示分析，在雷害较多以及的山地和偏远地区，只在35kV输配电线路的变电站进线段设立避雷线根本就不能起到保护措施。同时还存在许多导致雷击故障产生的问题。具体的有：（1）杆塔的接地电阻超标，经过数据分析，在进线段附近的杆塔接地电阻过大，是产生雷击跳闸的直接原因。接地电阻过大主要是接地极受到腐蚀或接地网未按规定设计与施工造成的。

（2）受到中性点的接地方式影响，在35kV输配电线路的中性点接地方式对雷击跳闸的产生也有重要的影响作用，当电流小于11.4A时，当雷电过电压是线路发生闪络，工频电流可以依靠熄弧来使线路的故障率下降，但是如果雷电电流过高会使绝缘子被击穿就不能很好的起到保护作用，当电流大于11.4A时，会形成连续的接地电弧，使周围空气被电弧不断的离解，从而使线路发生相间短路。同时还与35kV的输配电线路的绝缘水平不高有着直接的关系。

四、35kV输配电线路防雷措施

1、安装35kV输配电线路的避雷器

因为35kV输配电线路自身设计的特性会使线路的绝缘水平不高，同时有些线路因为年久失修会使接地装置发生锈蚀，并且许多线路也没有实现全线架设避雷线。因此可以通过安装避雷器的方法来应对，通常情况下根据实践的应用分析，可以在35kV输配电线路适当的安装自带脱离装置的无间隙类型的避雷器，该避雷器主要由绝缘间隔棒和脱离器组成，绝缘间隔棒的主要作用是使导线和避雷器之间存在一定的距离，从而避免线路受到过电压的影响。而脱离器可以在避雷器发生损毁时使避雷器可以快速的脱离导线，防止避雷器受到雷击后使线路接地发生不正常的现象。

2、全面改善地网，降低接地电阻。

针对已架设避雷线仍易发生雷击跳闸的情况，接地电阻过大导致防雷水平降低占很大比例。大多数35kV线路运行多年，年久失修使接地装置发生锈蚀，接地电阻均大于设计值。可采取延长接地极、增加垂直接地极或石墨基柔性接地材料等改造措施有效提高耐雷水平。

3、提升输电线路耐雷力，加强输电线路绝缘水平

绝缘子性能的好坏将直接制约输电线路路耐雷水平。管理部门加强对绝缘子的管理，加大对绝缘子的检测强度，防止次品绝缘子进入输电线路。切实保证绝缘子质量。对于已经使用的绝缘子，应严格按照《架空送电线路运行规程》的规定定期对绝缘子施行检测，保证输电线路上的绝缘子安全可靠。并对绝缘子的劣化情况进行统计，及时更换雷击及不合格绝缘子，确保线路绝缘始终满足运行要求。严把质量关和监督检查力度，才能使得绝缘子符合输电线要求。

4、增强绝缘

悬式绝缘子是成串使用的绝缘子，用于电压为35kV及以上的线路上，直线杆塔绝缘子的片数为3片，耐张型杆塔绝缘子为4片。但是其绝缘子串的雷电冲击耐受能力不够高，在雷电高发区域中可以相应加强绝缘，增加其片数。例如直线杆为4片，耐张型杆塔为5片，以提高线路的防雷性能。

5、安装消弧线圈

在对35kV线路安装消弧线圈之后，当雷击线路产生单向接地时消弧线圈会产生电感电流，从而因为与接地电流的补偿作用而使线路的接地电流相应的降低，同时还会因为消弧线圈的嵌位作用，可以很好的阻止铁磁谐振的过电电压的发生。因此为了更好的发挥消弧线圈的作用需要建立有效跟踪电网电容的电流的自动调谐装置，现今主要的应用的装置有两种，其一是随动式补偿系统，可以自动的跟踪电网电容的电流的运动状态，然后自动的调整消弧线圈，将谐振的电压限制在一定的范围内。另一种是动态补偿系统，可以使消弧线圈离谐振点较远，有效的避免谐振过电电压的产生，当电网受到雷击而接地时可以迅速的调整消弧线圈，使其保持在最佳的运行状态，因此可以很好防止雷击对35kV输配电线路的影响。

结束语：

综上所述，输配电线路的建设和应用是社会供电的重要组成部分，其中35kV的输配电线路在我国输配电线路中是一个比较重要的组成部分，但因其设计的特殊性导致其防雷效果不高，针对多雷区以及复杂地形区，有针对性地进行防雷的提升与改造，减少雷击对电网的影响，保证电网安全稳定。

参考文献：

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[2]卢祥兵;;输电线路防雷研究与设计--以九-石-雅超高压输电通道为例[J];经济研究导刊;2011年23期

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