特高压输电线路雷电绕击影响因素及防护技术

特高压输电线路雷电绕击影响因素及防护技术
摘要：随着经济的快速发展，电力对人们的生活起着越来越大的作用，照明、
电力的使用、工厂的生产等都很重要，因此政府和人民对这方面都很担心。

超高
压输电线路是电力传输的主要方式，目前情况下广泛使用，但在使用过程中出现
了很多问题，雷击也是当前超高压输电线路容易发生的问题。

关键词：特高压输电线路；雷电绕击；影响因素；防护技术；
引言
在电站进行输电的过程当中，为了能够最大可能的减少损耗，变电站在继续
输电过程当中所使用的方法往往都是利用特高压输电方式进行输电。

这种输电的
好处在于其的大容量型的损耗以及占地面积小等特点。

在我国电网当中，特高压，并联大所起到的作用就是对电压进行变压，对于我国的国家电网而言，它可以说
是处于核心位置的电力设施。

对于特高压变电站而言，在日常的运行过程中，雷
电的存在是一个极为严重的安全隐患。

为了能够最大程度的降低雷电有可能给变
电站带来的伤害，必须得在变电站相应位置安装一定的避雷器。

1特高压输电线路损耗构成及分析
特高压交流输电线路的损耗包括电阻功率损耗、电晕放电功率损耗和绝缘子
泄漏损耗[。

特高压交流线路设计过程需要满足可听噪声等一系列环境指标，其输电电晕损耗在数量上与超高压基本相当，采用非对称分裂导线布置可进一步降低
电晕损耗。

此外，绝缘子泄漏损耗微乎其微。

因此，正常运行工况下，特高压交
流输电线路损耗主要是电阻功率损耗，另外两类可以忽略不计。

输电线路的电阻
功率损耗与流过线路的电流平方成正比，与线路的电阻成正比。

电阻功率损耗是
输电距离、导线的电阻率和输电电压的函数。

输电功率一定时，输电线路中的电
流与电压成反比。

因此，保持输电功率不变，通过提高输电线路的电压可以降低
电流，从而显著减少输电线路的电阻功率损耗。

增加导线截面和降低导线材料的
电阻率可以降低输电线路电阻，也可以有效降低输电线路的电阻功率损耗。

通过
特高压交流输电线路的π型等效电路模型，在忽略电晕和绝缘子泄漏损耗的前提下，可推导得出：对于一定的输送功率，输电线路的电阻功率损耗与输电电压的
平方成反比，与输电线路电阻成正比。

通常情况，1000kV特高压交流输电线路每千米电阻约为500kV线路的30%，可测算出输送相同功率，1000kV特高压交流线路的电阻功率损耗仅为500kV线路的7.5%。

因此，采用特高压输电技术可以大幅提高远距离输电的输电效率，经济效益显著。

2雷击的现状
目前我国使用超挥发性电力线，大大增加了闪电的可能性，因为我国在春季和夏
季经常受到季风和季风闪电的影响，大部分是闪电造成的，但不是这种自然灾害
造成的。

这对城市居民的正常生活产生巨大影响，对工业生产产生巨大影响，可
能造成巨大的经济损失，值得注意的是，导致电力线火灾的雷击也可能造成巨大
的灾害甚至人身伤害。

因此，今天必须防止雷击造成高压电缆损坏。

为了不影响
工业的正常生产，需要及时处理这种雷电冲击造成的当前现象，以防止这种事件
的发生。

3特高压输电线路雷电绕击的主要影响因素概况
3.1避雷线弧垂分布差异
避雷线弧垂比导线弧垂大时，减小档距中央保护角，提升线路档距中央绕击
概率。

因保护角越小绕击越不容易发生，直流线路需要使用负保护角。

运行电压、
保护角、地面倾角、塔型、弧垂，都是影响超特高压线路绕击性能的参数。

地面
倾角越大，地面屏蔽越容易减小，线路越易发生绕击。

因自然界负极性雷比正极
性雷多，直流线路正极性线路易产生绕击跳闸。

3.2塔型、塔高对绕击的影响
杆塔上绝缘子和导线的排列方式、保护角、高度都能对绕击跳闸率产生影响。

现实中，绝缘子和导线排列方式主要通过保护角发挥相关的作用。

1000kV特高压线路绝缘子和导线排列方式如图3所示。

计算得出杆塔高度、保护角、绝缘子相
同的M型排列和3V型排列对比，M型绕击跳闸率比3V型排列小。

M型与3V型导线三角排列与水平排列对比得出，3V三角排列的绕击闪络率小。

杆塔高度、保护角对影响绕击明显。

塔型高、保护角大时，地面与地线的屏蔽作用减弱，使遭
受绕击的几率增大，要通过校核保证杆塔的防绕击性能。

4特高压线路雷电绕击保护技术
适用于普通架空线路的雷电绕击防护措施如减小保护角、装设杆塔侧针等，
并不能完全适应于特高压线路。

特高压线路输送功率大，若跳闸，电网则急需在
短时间内投入大量备用设施，高压线路绕击防护要求绕击跳闸等于或接近0。

特
高压线路塔高串长，环境复杂，只有减小保护角，比较适合采用线路避雷器、安
装杆塔侧针。

4.1做好线路架设区域调查在实际工作中，区域地形、地貌严重影响输电线
路屏蔽作用。

因此，需严格按照地形地貌，合理利用塔杆高度和接地电阻，才能
发挥系统屏蔽作用，突出输电线路雷电绕击防护性。

4.2强化超特高压输电线路雷电绕击防护性能的参数
精准完善各项参数精准对雷电绕击防护性能影响显著。

要合理计算各项参数，保证参数完善、规范、合理，达到强化线路雷电绕击防护性能的目的。

4.3选择安装合适的杆塔侧针
用针电极尖端的先导特性解决特高压输电线路雷电绕击进行避雷是避雷的主
要技术之一。

在易出现雷击的线路区域内安装侧向避雷针，可减少对设备产生不
良的影响。

在实际工作中，根据实际选择合适的特高压输电线路雷电绕击侧针。

因输电线路地形复杂，要在跨越山谷雷击高发地安装更多避雷侧针预防雷电。

结束语
随着对电力的需求增加，电力在人们的生活中变得越来越重要。

不仅在人们的日
常生活中，在工业生产中也起着很大的作用。

闪电是自然现象，不能阻止。

因此，防止闪电导致跳闸的情况，进行技术革新，制度完善，防止整个闪电导致跳闸，
从而对整个电力系统的崩溃产生重大影响。

各领域的各项目工作人员必须齐心协
力解决整个问题，才能保证电力系统的运行。

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