高压输电线路防雷技术的工作研究

高压输电线路防雷技术的工作研究

发表时间：2019-02-18T17:17:40.900Z 来源：《科技新时代》2018年12期作者：陈立群

[导读] 做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电站、发电厂安全运行得到保障。揭阳供电局广东揭阳 522000

摘要：由于我国地处温带(部分地区属于亚热带气候)，所以雷电活动比较强烈。漫长的输电线路穿过平原、山区、跨越江河湖泊，遇到的地理条件和气象条件各不相同，所以遭受雷击的机会较多。据统计，我国电力系统各类事故、障碍统计中，输电线路的雷害事故占有很大的比例。由于输电线路对于保“网”的重要地位，所以如何减少输电线路的雷害事故成为电力系统安全稳定运行的一项重要课题。

关键词：雷电，线路，事故，安全

1、前言

输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且由于输电线路上落雷，雷电波还会沿线路侵入变电站。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电站次之，发电机最弱，若发电厂、变电站的设备保护不完善，往往会引起其设备绝缘损坏，影响安全供电。由此可见，输电线路的防雷是减少电力系统雷害事故及其所引起电量损失的关键，做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电站、发电厂安全运行得到保障。

2、当前防雷工作现状

2.1防雷工作的滞后性。

目前年度防雷工作计划的制定一般还是建立在上一年度雷击数据的统计分析结果上，即根据以往雷击数据统计出线路的易击段，在易击段开展安装线路避雷器等防雷措施。由于是事后数据，因此开展工作时缺乏预见性，造成第二年雷雨季节来临时，安装了防雷设备的线路雷击跳闸率降低，但是其他未安装防雷设备的线路发生了雷击跳闸，不能从根本上解决线路雷击跳闸问题。

2.2防雷工作的长期性。

线路整体防雷水平的提高需要一个较长周期，因此针对每年的防雷改造工作，收集、统计、分析各种数据，对掌握运行线路防雷工作的薄弱点及选择重点地区开展防雷工作具有指导意义。

2.3防雷设备的维护。

保证防雷设备运行状况是提高线路耐雷水平的一个关键因素。由于避雷器等防雷设备装设在线路杆塔上，运行环境较为恶劣，虽然在定期巡视时可检查设备外观及计数器读数情况，但是无法掌握其性能及运行情况。因此，今后应继续开展防雷设备的预试工作，有效掌握正在运行的防雷设备的性能水平，有针对性的开展设备检修、更换工作。

3、提高输电线路防雷水平的措施

3.1降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻能有效地提高线路耐雷水平防止反击, 是基本的防雷措施, 应给予首选考虑, 对110 k V 及以上电压的线路尤为重要。一般可采用增设接地装置(带、管)，采用引外接地装置或连续伸长接地线来实现但接地处理面临两个问题, 一是接地金属偷盗严重; 二是有的地方降低接地电阻实施起来相当困难和吃力。

3.2适当加强线路绝缘

当改善接地电阻有困难时, 通过适当增加绝缘子片数, 可以提高线路绝缘水平和耐雷水平。对已建成投运的线路, 除考虑投资因素外, 还会受制于杆塔头部的结构及尺寸. 故在满足线路正常运行和内过电压要求的前提下, 只能在有限的范围内加强绝缘,因此这种方法采用不多,只是在高海拔地区和雷电活动强烈地段, 可以考虑适当加强绝缘。

3.3藕合地埋线

藕合地埋线可起两个作用, 一是降低接地电阻, 《电力工程高压送电线路设计手册》指出: 连续伸长接地线是沿线路在地中埋设1~ 2 根接地线, 并可与下一基塔的杆塔接地装置相连, 此时对工频接地电阻值不作要求。国内外的运行经验证明, 它是降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一。二是起一部分架空地线的作用, 既有避雷线的分流作用, 又有避雷线的藕合作用。据有的单位的运行经验, 在一个20基杆塔的易击段埋设祸合地埋线后,10 年中只发生一次雷击故障, 有文献介绍可降低跳闸率40 %, 显著提高线路耐雷水平。

3.4采用差绝缘方式

此措施适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统, 并且导线为三角形排列的情况。所谓差绝缘, 是指同一基杆塔上三相绝缘有差异,下面两相较之最上面一相各增加一片绝缘子, 当雷击杆塔或上导线时, 由于上导线绝缘相对较弱而先击穿, 雷电流经杆塔人地, 避免了两相闪络。不一些供电局在雷害严重的一些110 k V 线路上应用了这一方法, 收到了事故率明显下降的效果。据计算, 采用差绝缘后, 线路的耐雷水平可提高24 %。

3.5使用接地降阻剂

近几年来国内一些单位在处理接地时使用了降阻剂, 取得了较好的降阻效果, 介绍降阻剂的文章也不少, 降阻剂确实热极一时。据有关资料介绍, 降阻剂使用后接地电阻随时间的推移而下降, 并且由于其p H 值一般均在7. 6 一8.5 之间, 有的呈中性略偏碱, 对接地体有钝化保护作用, 故基本无腐蚀现象。但是, 使用较长时间(例如2 一3年) 后的情况如何? 我们的实践表明是发生了对接地体的严重腐蚀。故在采用这一方法时应关注长期的效果, 特别是对接地体的腐蚀问题。

3.6装设消雷器

消雷器是一种新型的直击雷防护装置,在国内已有十余年的应用历史, 目前架空输电线路上装设的消雷器已有上千套, 运行情况良好。虽然对消雷器的机理和理论还存在怀疑和争论, 但它确实能消除或减少雷击的事实已为越来越多的人承认与接受。消雷器对接地电阻的要求不严, 其保护范围也远比避雷针大。在实际装设时, 应认真解决好有关的各个环节中的问题。

3.7预放电棒与负角保护针

预放电棒的作用机理是减小导、地线间距, 增大藕合系数, 降低杆塔分流系数, 加大导线、绝缘子串对地电容, 改善电压分布; 负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针, 其目的是改善屏蔽, 减小临界击距。预放电棒与负角保护针常一起装设, 这一方法曾在广东、贵州等地采用, 有一定的效果。制作、安装和运行维护方便, 以及经济花费不多是其特点。

4、结语

通过对输电线路防雷的研究，本人体会到只要重视输电线路的防雷，加大对输电线路防雷的投入，提高输电线路防雷的科技含量，加强对雷电的监测和预防，加强输电线路的运行维护工作，输电线路防雷是“可控”的，降低其雷击跳闸率是完全可行的。参考文献

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