２０１４年１２月下 架空输电线路雷击跳闸故障分析及防范措施 李增寿（国网湖南省电力公司衡阳供电分公司，湖南衡阳４２１００１） 【摘 要】目前常规的配网防雷措施都是从主网防雷措施中移植而来，其中各方面的措施给配网防雷水平带来了一定的提升，特别是在良好措 施下的配网线路能够有效防住５～７ｋＡ小电流地闪。但是基于配网与主网不能等同对待，各防雷设备的差异等原因，防雷措施的移植效果一般。 本文在对架空输电线路雷击跳闸故障分析的基础上，重点就堵塞型“防雷措施”和“疏导型”防雷措施进行了研究。 【关键词】架空线路；雷击跳闸；故障分析；防范措施 【中图分类号】ＴＭ７２６ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１４）２４—０１００—０２ 综上所述，影响配网雷击跳闸率高的原因主要有三点：① 由于成本和施Ｘ－．量的原因，没有防雷击输电线的措施：②国标 和行标的限制，配网输电线路绝缘水平低：⑧配网线路全线接 地电阻的大小。 引言 配网防雷是一个复杂而严峻的工程．无论所处环境还是 自身结构复杂多变．虽然从主网移植了各种防雷措施，但是简 单的移植所产生的防雷效果优劣不一．因此在原有的防雷措 施基础上需转变思路．突破配网线路限制，改善配网无法防雷 电小电流以及绝缘水平低等缺点。 ３防雷措施与对策分析 根据电网运行经验．雷击重合不成一直是引发２２０ｋＶ及 ｌ雷击对于输电线路的危害 一以上线路故障停运的主要原因。采取有效的防护措施来提高 线路防雷性能是控制雷击故障率的关键。目前。常用的防雷措 般来讲，不同的雷击类型对应了不同的线路故障．例 如，多相故障大部分都是直击造成的．一次跳闸导致连续杆塔 施总体上有“疏”与“堵”两大类方式 出现闪络或者三角排列的上方导线及水平排列的中线故障多 ３．１“堵塞型”防雷措施 ①减小地线保护角。为降低线路雷电绕击跳闸率，新建 ２２０ｋＶ双回路垂直排列线路杆塔全高超过４０ｍ时．架空地线 对各相线的最大保护角应从现行设计的２Ｏ。左右降低到５。以 是由反击造成的，绕击则通常只会造成单相故障。雷击故障对 于输电线路的危害是非常巨大的，对于２２０ｋＶ输电线路而言， 一旦遭受雷击，不仅可能导致线路的跳闸、设备的损坏以及绝 缘子的闪络等，还可能对周边居民的生命财产安全造成严重 的威胁。如果输电线路处于山林地区．交通不便．一旦发生雷 下：５００ｋＶ同塔双回路线路和大跨越塔应进一步降低架空地 线对各相线的保护角应不大于０￣ｏ②架设旁路架空地线。架设 旁路架空地线可有效防止５００ｋＶ输电线路的侧面来雷绕击导 线的情况。这种措施对于侧面来雷的情况效果非常好．如在山 击事故．会严重影响线路巡视和故障查找的效率。不仅如此， 雷击往往伴随着大风、骤雨等恶劣天气．很容易导致树木折 断，压断线缆，引发短路、断线、倒杆等事故，如果不能对其进 坡外侧架设旁路架空地线，则可拦截从侧面过来绕击。⑧增加 复合绝缘子长度。考虑到复合绝缘子在电网的巨大使用量，为 行及时有效处理．造成的损失将是难以估量的。 ２配网雷击跳闸率高分析 根据相关国标和行业标准设计的配网输电线路绝缘水平 很低．只能满足常规的安全输电，而对于雷电流这样的大电流 降低雷击闪络故障．对于多雷、强雷区新建线路以及塔窗口尺 寸允许的老旧线路．应选用干弧距离较长的复合绝缘子，并在 两端加装均压环。④安装塔头侧向避雷针。塔头侧向避雷针可 安装在较易遭受绕击导线相所在横担上，如双回路杆塔中相 横担、四回混压线路下层双回路的长横担上。侧向避雷针的保 过电压几乎没有防御能力。通常情况．５ ７ｋＡ的雷电流即可造 成输电线路跳闸．因此雷电流幅值在４０ｋＡ以下的大概率分布 是造成配网雷击跳闸率高的直接原因。高压线路容易遭受雷 护范围为１５～２０ｍ．线路实际运行经验表明．绕击多发生于杆 塔两侧约３０ｍ范围内．因此侧向避雷针保护范围可达５０％以 击事故主要有四个因素：①线路绝缘子的５０％放电电压；（ 有 无架空接地线；③雷电流强度；④杆塔的接地电阻。高压线路 各种防雷措施都有针对性，因此．在进行高压送电线设计时， 上 ⑤安装可控放电避雷针。由于线路弧垂使中间段保护角小 于近杆塔段．加之杆塔位置也较高。绕击多发生在近杆塔段。 可控放电避雷针主要用于山区保护易受雷电绕击的杆塔，但 对于档距中央的保护有限。 应防止高压线跳闸现象。根据高压线路运行经验、现场测试等 现象设定适合当地的避雷措施。由于地区不同，避雷方式也不 同，有些地区线路耐雷击较弱。需根据具体情况而定。 输电线路雷击跳闸是因为雷电击中输电线路后．基于输 ３．２“疏导型”防雷措施 除采用“堵塞型”方法来降低线路的雷击跳闸率外，还可 采取“疏导型”办法，即适当降低输电线路的耐雷水平。通过定 位雷击闪络和疏导工频电弧保护绝缘子串．以提高重合闸的 电线路或杆塔的等效阻抗产生的过电压而保护电力设备的断 路动作。根据相关研究输电线路的等效阻抗远远大于杆塔的 等效阻抗，因此雷电绕击对于输电线路的过电压危害也远远 成功率，不造成雷击停运故障。①加装绝缘子串并联间隙。采 大于直击雷的危害。而配网输电线路通常没有铺设避雷线，小 用保护间隙装置与绝缘子串并联。其距离小于绝缘子串的干 电流地闪先导发展随机性较强，击中输电线路的概率较大，因 此在配网低绝缘水平下击中导线的雷电流能轻松造成线路跳 弧距离 架空线路遭受雷击时．保护间隙因雷电 中击放电电压 低于绝缘子串的放电电压首先放电．并将接续的工频电弧引 至间隙端部，从而保护绝缘子免于电弧灼烧。应当注意的是。 绝缘子串并联间隙不适用于２２０ｋＶ及以上线路耐张塔．推荐 闸。另外可人为控制地造成雷击过电压高的因素是接地电阻。 雷电流无论从何处击中输电线路都要通过线路的接地而泄放 到大地．因此接地电阻的大小也是决定雷击跳闸率高的主要 因素之一。 在同塔双回线路使用．选择雷害风险较高的一回线进行安装。 ②安装线路型氧化锌避雷器。线路型氧化锌避雷器可以使输 ２０１４年ｌ２月下 解析电气试验安全技术的操作流程 马 ＼斌（国网安徽省电力公司阜阳供电公司，安徽阜阳２３６０００） 【摘要】电力事业的迅速发展，电网建设不断扩大，电气自动化工作的效率得到了显著提升。电气试验工作作为电气运行维护过程中不可或 缺的一份子意义非凡，试验安全应受到高度重视。为了保证试验流程的安全运行，操作流程中应注意安全技术的灵活运用。作为电气管理人员 也要把安全作为一项工作常抓不懈，根据试验结果可灵活调整作业计划，从而保障电力生产的持续进行。本文首先探讨了电气试验安全技术的 重要性，阐述了电气试验安全技术的具体操作流程，希望对后续工作开展有所帮助。 【关键词】电气试验；安全技术；操作流程 【中图分类号】ＴＭ５０６ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１４）２４—０１０１—０２ １引言 （２）引入电气安全技术能够熟悉并优化设备性能。无论是 电气试验作为电力系统运行维护的必要环节之一，在电 高压或低压电气设备，其型号、规格各不相同．通过前期试验 气工作中起着不可低估的作用，它是电气控制系统运行前的 可掌握设备的具体应用性能，从而发挥设备的最大功能。 重要工作。但由于电气试验自身的未知性和特殊性，使得安全 （３）电气试验安全技术可及时发现并且有效地控制故障。 问题频频出现．阻碍了正常供电，而且威胁到工作人员的生命 试验是在模拟现实条件下进行的操作．利用测控系统能够客 安全。因此。为了保证试验流程的安全运行，必须加强安全技 观地将电气设备实际的工作状态反映出来。与此同时。电气试 术管理试验中，操作人员在操作流程中应注意安全技术的灵 验人员在操作过程中也可从细节上掌握设备的特性．对将会出 活运用。 现的故障问题制定前期防御措施，降低了电气故障的发生率。 ２电气试验安全技术的重要性 ３电气试验安全技术的操作流程 电气试验是电力工程改造中不可缺少的工作，技术人员 电网改革的深入．电气设备的应用也随之增多．而安全问 根据试验结果可灵活调整作业计划．保障了电力生产的持续 题不仅影响着电气控制系统的工作效率．同时也决定了用电 进行。 设施功能发挥的高低。因此，电气试验的作用日益突出．下面 电气试验安全技术的重要性不可忽视： 就介绍电气试验安全技术的具体操作流程： （１）它符合了电气设备操作的安全性原则，它作为判断各 ３．１高压试验 项电气设备能否正常运行的前提，能够掌握设备所处的状态， 在电力系统中．高压设备是电力系统中比较多见的设备 提前发现设备潜在的安全故障并予以相应的处理，确保设备 之一，它占有一定的比例，处于高压条件下的电气设备易出现 安全 漏电、功能削弱等安全问题。对于高压试验一般可进行以下几 电线路的绕、反击耐雷水平得到大幅度提高，显著降低５００ｋＶ 大电气绝缘距离，提高绝缘水平。对重点防护区域采用集合式 输电线路的绕击跳闸率。由于单支避雷器仅能保护安装相，综 产品进行综合改造，一方面大幅度提高防雷效果．另一方面杜 合考虑技术经济性．可在５００ｋＶ及以上核。心骨干网架、大型电 绝了不同防雷设备生产质量优劣不一和设备简单叠加等缺点。 源（如核电）送出等战略性输电通道、过江大跨越、转角塔、高 ５结束语 塔、山区、接地电阻大及其他雷击风险较高的重要线路的易击 线路雷击跳闸对电网稳定运行影响巨大。随着电网建设 相安装线路避雷器 发展和通道及电磁环境相关要求的变化．２２０ｋＶ及以上线路 ４配网防雷方案建议 杆塔的高度和同杆架设数量不断增加．总体防雷性能呈现下 由于架空配网线路防雷工作的特殊性。需要有针对性地 降趋势。因此线路运行维护部门应积极开展线路雷害风险评 考虑配网线路的结构特点和环境特点而采取适合的防雷措施． 估，有针对性地才采取“疏”与“堵”相结合的防雷改造措施．降 规避某些措施所带来的负面影响。配网防雷工作重点总结为三 低线路雷击跳闸率，提高雷雨季节供电可靠性 点：防雷击过电压、提高线路绝缘水平和提供良好泄放通道。 防雷击过电压就是要防止线路绝缘子闪络产生工频续流 参考文献 从而跳闸或断线．良好品质的避雷器和良好的接地条件能够 ［１］阮羚，谷山强，赵淳，等．鄂西三峡地区２２０ｋＶ线路差异化防雷技 有效地泄放雷电流，防雷击过电压。同时近年来也涌现出一种 术与策略【ＪＪ．高电压技术，２０１２，３８（１）：１７～２Ｏ． 叫波阻式防雷设备。这种设备不但能够提供良好的泄放通道． ［２］周志成，马勇，陶风波，等．雷击地线档距中央的反击性能分析［Ｊ］．电 而且通过波阻器件在雷电流到达绝缘装置前进行削峰降陡． 机工程，２０１２，３１（６）：１１—１４． 减小雷电流的危害。 ［３］张志劲，司马文霞，蒋兴良，等．超特高压输电线路雷电绕击防护性 架空配网防雷其中一个重要因素需突破配网线路设计的 能研究【ＪＪ．中国电机工程学报，２００６，２５（１Ｏ）：１－６． 桎梏，大幅提高绝缘水平。在有限的空间进行增加绝缘子片数 和使用绝缘导线的措施不能普遍的解决问题。并且提升绝缘 收稿日期：２０１４—１１－２７ 水平幅度有限。另外可以在有限的空间上创造出更多空间，通 作者简介：李增寿（１９８６一），男，助理工程师，本科，主要从事输 过改造杆塔本身结构，例如用绝缘横担替代金属横担，从而加 电线路设计工作。 蹲