35kV输电线路及变电站防雷保护

35kV输电线路及变电站的防雷保护摘要：雷电是电力传输中的一个自然危害，如果被雷电击中，会导致线路本体受损或线路跳闸，对持续供电造成影响。实施有效的输电线路防雷措施，来强化防雷，不但可以减少因雷击而导致的跳闸次数，亦可以对变电站内电气设备的安全运行进行有效的保障，是维持电力系统可靠、持续供电的重要环节。

关键词：35kv；线路；接地电阻；变电站；防雷保护

防雷是一个综合的技术经济问题，在确定具体防雷措施时，应根据线路的负荷性质、系统运行方式、雷电活动强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件，特别要结合当地原有的运行经验通过技术经济比较来确定。在江苏地区，由于配电网架逐步向着110kv-10kv-0.4kv模式发展，将最终取消35kv线路，因此，有些地方35kv线路的设计、施工、运行、检修、维护得不到应有重视，进而在日常工作中出现了不少问题。其实，目前35kv线路还有很多，特别是在广大的农村地区，甚至还占据重要地位，因为在那里35kv线路往往是作为主电源或电源间联络的线路或专线。如老灌区线路，未及改造的35kv变电所的联络以及客户变电所等等。就拿我们仪征来说，目前220kv线路3条，51.163公里；110kv线路26条，251.666公里，电缆线路4.145公里；35kv线路31条，218.66公里，电缆线路6.869公里；10kv线路136条，1700余公里。由此看来，35kv的线路还占有一定的比重，公里数仍与110kv线路接近。35kv线路故障机会往往在夏季雷雨季节，以雷雨大风时树木碰

线接地和雷击故障居多。去年和今年，因雷击跳闸的35kv线路分别就有6条次和4条次，雷雨导致35kv母线短路1次。可见，仪征地区的雷击事故还是比较频繁和严重的。而夏季正是我省防汛防涝、迎峰度夏的关键时期，因此，做好35kv的防雷保护，对电力系统的安全运行仍是十分重要的。

135kv输电线路的防雷保护

1·1降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。当雷击于线路塔顶或避雷线时，杆塔接地电阻大则雷电流流过杆塔塔身到达接地装置发生反射后，使得塔顶电位大大升高，当塔顶或横担处与导线之间的电位差超过线路绝缘的雷电冲击放电电压时，会对导线发生闪络，这一过电压即形成雷电反击。无论线路是否有避雷线，是否装有避雷器，线路的耐雷水平均随杆塔冲击接地电阻增大而减小，35kv线路不同接地电阻时的耐雷水平如图1所示；对于无避雷线的线路，耐雷水平主要取决于雷击杆塔的冲击接地电阻，受其它杆塔的冲击接地电阻的影响很小，可以忽略。当杆塔冲击接地电阻由100ω降至20ω时，输电线路的耐雷水平可提高3-5倍，可见线路的耐雷水平在很大程度上取决于杆塔的冲击接地电阻。当接地电阻大于20ω时，线路耐雷水平随冲击接地电阻增大而下降的陡度变缓，原因是冲击接地电阻虽然直接决定了雷击杆塔塔顶电位的高低和雷电流分流的大小，但避雷器的分流钳位作用使塔顶电位与导线电位接近，接近的程度与冲击接地

电阻无关，从而减小了冲击接地电阻的影响。

因此为了提高35kv输电线路的耐雷水平，应尽量减小杆塔的接地电阻，尤其是35kv进线段有架空地线杆塔的接地电阻不应大于10ω，终端杆塔接地电阻不应大于4ω。

1·2使用线路型避雷器

线路避雷器一般采用避雷器本体和串联的空气间隙组合结构，避雷器本体基本上不承担系统运行电压，不必考虑在长期运行电压下的老化问题，在本体发生故障时也不影响线路运行。串联间隙有两种，分别为纯空气串联间隙和合成绝缘子支撑的串联空气间隙，前者不必担忧空气间隙发生故障，但在安装时需要调增空气间隙距离，后者的间隙由于已由绝缘子确定，安装较为容易，但支撑串联间隙的合成绝缘子承担着较高的系统电压。

加装线路避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分经塔体入地，一部分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，因此它具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

对35kv输电线路“易击段”局部绝缘子串并接线路避雷器来提

高线路耐雷水平是一种理想的线路防雷措施，由于线路避雷器的“钳电位”工作原理和较强的熄弧能力，架设线路避雷器能够明显提高输电线路的耐雷水平，大大降低线路绝缘的闪络建弧率，尤其当雷直击导线时避雷器耐雷效果更为显著。同一杆塔冲击接地电阻下，装设了避雷器的线路其耐雷水平较无避雷器时高，提高的程度与装设的避雷器组数有关。装设1组避雷器时，耐雷水平可提高1·2~1·6倍(有避雷线线路)或1·5~2倍(无避雷线线路)，但仍然很低，尤其是在高接地电阻情况下；装设3组避雷器时，有、无避雷线的线路的耐雷水平分别可提高到2~4·4倍和3~5·5倍；装设5组避雷器时，线路的耐雷水平可提高4~7·5倍(无避雷线线路)或5·6~9·8倍(有避雷线线路)。因此加装线路避雷器对提高35kv 线路的耐雷水平具有非常重要的意义。

1·3加强线路绝缘

35kv线路雷击跳闸率高的一个重要原因是其绝缘水平较低。线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔(如跨河杆塔)，这就增加了杆塔落雷的机会，高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可适当在高杆塔上增加绝缘子串片数，或采用瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率，以加强线路绝缘。对35kv线路采取加强线路绝缘的措施可有效降低反击跳闸事故。

1·4安装自动重合闸装置

由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除，线路绝缘不会发生永久性的损坏或劣化，这时若重新使断路器合上往往能恢复供电，因而减小停电的时间，提高供电的可靠性。因此安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。

由于自动重合闸装置本身不能消除由于绝缘子串烧毁、线路掉线造成的事故，它需要与其他防雷装置配合才能发挥使线路不停电的作用。加装线路自动重合闸作为线路防雷的一种有效措施，在线路正常运行中和保证供电可靠性上都发挥了积极的作用，但需要对瞬时故障加强巡视、分析和判断，并及时查清处理，防止给线路安全运行遗留隐患。

1·5安装自动消弧线圈

我国规程规定，35kv系统单相接地电流小于10a时，中性点的运行方式为绝缘运行方式，单相接地电流大于10a时应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。当雷击引起线路单相接地后，流过故障点的雷电流瞬时即过，通过冲击闪络通道以电弧形式出现的工频续流一般在小于10a时会自动熄灭，系统恢复正常。而当工频续流大于10a时电弧往往不会自动熄灭，一般电网工频续流又不会形成稳定燃烧的电弧，从而导致工频续流时燃时灭，在系统中引起持续时间较长的弧光接地过电压，危及一些绝缘水平较低设备的运行安全，同时在工频续流时燃时灭时，如果线路又遭受雷击，引起其它相闪络，就会造成相间短路引起线路跳闸，造成停电。