浅析架空输电线路防雷措施.doc

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1、浅析架空输电线路防雷措施摘耍：雷击跳闸是架空输电线路常见的现象，也是困扰城乡架空输电线路供电安全性及可靠性的重要因素。本文结合笔者多年的实践经验，探讨了架空输电线路避雷器及防绕击避雷针等防雷技术措施，并总结了这些防雷措施的实际应用效果，以供类似工程研究参考。关键词：输电线路；避雷器；防雷措施；应用效果屮图分类号：U463.62文献标识码：A文章编号：随着我国科学技术的快速发展，城乡电力行业得到了充分的发展，为现代工业、农业及国防建设提供了不可缺少的发展动力。架空输电线路作为电力行业的重要组成部分，一般分布在一些比较空旷的地方，这也容易出现架空输电线路遭遇雷击的

2、现象，特别是在一些多雷、土壤电阻率高及地形复杂的地区。若没有采取有效的防雷措施，则可能引起线路绝缘体损坏、输电线路断线和跳闸等现象，造成电站内的基础设备损害，并口-影响到供电的安全性及可靠性。雷害天气多发地区，输电线路雷击跳闸率较高。因此，有必要加强架空输电线路防雷工作的探讨，制定出科学有效的防雷措施，以减低输电线路的雷击跳闸率。1线路架设避雷器与防雷效果分析高压输电线路防雷保护的一般措施有架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加强线路绝缘等。但在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区，采取上述措施难以达到目的时，可以考虑利用线路避雷器来降低线路的雷

3、击跳闸率。随肴合成绝缘材料在防雷技术上的应用与发展，许多国家（如美国、H本等）将避雷器安装在输电线路的易击段，以提高线路的耐雷水平，降低雷电跳闸率。线路避雷器运行成本较高，而且只能保护安装处的线路绝缘。本节通过仿真计算研究线路避雷器以及线路采用不平衡绝缘方式与线路避雷器的配合对耐雷水平的影响。以220KVBZK型铁塔输电线路为例，仿真计算等值电路模型如图1所示。图1安装了线路避雷器的220RV铁塔输电线路计算筹值电路模型图1中雷电流注入的杆塔线路绝缘子串旁并接了避雷器，在其左侧相邻的杆塔绝缘子串设置了闪络开关，以考察注入较大的雷电流时对相邻杆塔绝缘的影响。以2

4、20RV高杆塔输电线路为例，在各种线路绝缘配合及不同避雷器配置方式的条件下，线路耐雷水平的计算结果见表1。表1220RV杆塔配置线路避雷器后线路耐雷水平计算值注：R为杆塔的接地电阻。从表1数据可知，当220KV杆塔绝缘子串的边相配置1只线路避雷器时，线路的耐雷水平已经超过3相增加1片绝缘子的水平，其值增加了9・03%〜11.19%；当L2、L3相配置2只线路避雷器时，线路的耐雷水平已超过3相增加3片绝缘子的水平，其值增加了23.53%〜28.05%；当LKL3相配置2只线路避雷器时，线路的耐雷水平增加了67.71%〜69.78%；当3相绝缘子串旁都配置线路避雷

5、器时，表1中的耐雷水平是指引起相邻杆塔绝缘子串（假设相邻杆塔没安装线路避雷器）闪络的雷电流幅值，其耐雷水平增加了53.75%〜74・79%。如果只在LI、L3相配置2只线路避雷器时，相邻杆塔闪络的雷电流幅值与3相都装避雷器的结果基木相同。因此若耍保护相邻杆塔闪络，装设2相线路避雷器就能达到目的。从表1中数据还可分析出，当绝缘子串的L2、L3相配置线路避雷器,L1相增加2片绝缘子时，杆塔接地电阻为20Q的耐雷水平已经超过了不装避雷器，接地电阻为7Q的水平；线路安装避雷器后，杆塔冲击接地电阻越大，具耐雷水平增幅也越大。因此，在雷电易击区和高土壤电阻率地区安装线路避

6、雷器可以大大提高输电线路的耐雷水平。再考虑一种情况，当雷击到装设避雷器杆塔的相邻杆塔（未装避雷器）时，观察相邻杆塔的雷击杆塔耐雷水平，如图2所示。以220RV高杆塔输电线路为例，线路耐雷水平的计算结果见表2。图2雷击相邻杆塔（未装避雷器）时计算耐雷水平的等值电路模型表2雷击相邻杆塔（未装避雷器）时的耐雷水平计算值从表2的数据可以看出，雷击装设避雷器的相邻杆塔时，输电线路耐雷水平与线路未装避雷器时是相同的。因此，线路避雷器的保护作用只对安装杆塔处有效，而不能影响到相邻杆塔遭雷击的耐雷水平。2装设防绕击避雷针与防雷效果分析本文以某220kV线路SZ201-48型双

7、冋直线塔和KT3型直线跨越塔为试点(如图3所示)，采用滚球法计算塔头避雷针及架空避雷线线路侧针的保护范围。图3直线塔和KT3型跨越塔项目中涉及的输电线路绝缘子串长度分别为51H(500kV)、3m(220kV)和1.7m(110kV)o计算中取滚球半径hr=45m,计算对称椎体的高度hO=hr(1—sin45°)=13.18m。图3(a)中，LI相导线hx=13・18m—3.5m—3m=6.68m(hx为锥体空间内被保护物的高度)，利用公式r=hrsin45°—(r为距针尖高度h的平面上侧针的保护半径)计算在椎体内高度hx的水平面上侧针的保护半径为8.23m,

8、考虑侧针的长度为0.4m,此时d=4.