采用線路型避雷器提高35kV輸電線路的耐雷水平

摘要：隨著我國社會水平的提高，人們對于用電穩定性的需求也在逐漸的增強。但是在供電線路的實際運行過程中，經常會由于各種因素對電力線路造成影響，從而對居民企業的用電穩定性帶來隱患，其中，雷雨天氣中的雷電對于線路的影響是非常大的，也是很多用電事故發生的主要原因。在本文中，將就采用線路型避雷器提高35kV輸電線路的耐雷水平進行一定的分析與探討。

關鍵詞：線路型避雷器輸電線路耐雷水平

1 概述

根據相關統計，在近年來所發生的電力事故中，由于雷電對線路造成的事故占據很大的比例，尤其是在一些雷電出現頻繁、地形復雜、土壤電阻率高的地點則更為如此，更容易發生輸電線路遭受雷擊的情況出現。輸電線路被雷擊中之后，會對直接導致變電站中的電氣設備發生損壞、開關出現跳閘、以至于出現供電中斷甚至系統崩潰等災難性事故。在我國輸電網絡中，35kV線路是其中的重要基礎，負擔著向廣大居民進行供電工作的重要任務，尤其在一些大型企業的供電網絡中，其輸電的主干線路也是以35kV為主。這就使我們對于35kV電路保護起到足夠的重視。

同時，由于在我國中35kV的輸電線路有著絕緣能力低的特點，加上很多電桿塔結構之中沒有對避雷線進行設計，這就使得輸電線路中雷電防護能力較為薄弱，再加上部分線路已經運行多年，其接地裝置發生了嚴重的銹蝕現象，這種情況就導致了對線路耐雷能力造成了進一步的減小。根據相關經驗表明，對于部分特殊地區的輸電線路而言，僅僅依靠采取降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣、架設避雷線等防雷措施已經不能夠對當前線路的防雷要求進行滿足，所以就應當在部分35kV線路中容易被雷擊中的段路中架設避雷器，并且通過仿真軟件ATP-EMTP對于避雷器對輸電線路防雷能力的效果進行研究與分析。

2 雷電作用下35kV輸電線路電磁暫態仿真計算模型

ATP-EMTP是一項專門用于對輸電線路電磁暫態進行仿真分析的工具，在進行仿真計算時，輸電線路中對于參數的選取以及對模型的建立都會對最終的計算結果產生很大的影響，而作為線路避雷器來說，其又非常依賴仿真計算結果，所以，在雷電作用對輸電線路電氣模型的建立是非常關鍵的問題。而在目前，Bergeron線路模型則是一種非常好的輸電線路模型，其通過對多相線路之間的導線間耦合效應、位置關系以及地面狀況進行了細致的考慮，從而使仿真得出的計算結果能夠更加同實際情況相符合。

3 架設線路避雷器后35kV輸電線路耐雷水平的計算分析

3.1 雷擊桿塔塔頂時35kV輸電線路耐雷水平的計算分析（見圖1）

經過計算得知：

3.1.1 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，當被擊桿塔的絕緣子串同避雷器進行并接之后，其線路的整體抗雷能力為39.50kA，其同沒有安裝避雷器相比，抗雷能力提高到了1.4倍。

3.1.2 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，其中1號、2號和4號的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為45kA，其同沒有安裝避雷器相比，其抗雷能力提高到了1.6倍。

3.1.3 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-

4.5組成絕緣子串時，1號全相、2號以及4號的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為65kA，其同沒有安裝避雷器相比，其抗雷能力提高到了2.3倍。

3.1.4 由計算結果得知，當雷電對塔頂進行打擊時，接地的沖擊電阻是對線路中整體抗雷能力造成影響的重要因素，在兩者之間形成了一種趨向于反比的關系。同時，經過計算還得知，隨著在線路中避雷器安裝數量的加大，可以有效的對線路抗雷能力進行提高，但是在不同的架設方式中，所得到的防雷能力還是不盡相同的，這就需要我們針對線路中的抗雷要求以及實際情況，以合理的避雷器架設方案滿足線路的要求。

3.2 雷直擊導線時35kV輸電線路耐雷水平的計算分析

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經過計算得知：

3.2.1 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1號與3號桿塔的絕緣子串同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為39.01kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約11倍。

3.2.2 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1、2、3、4號桿塔的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為77kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約22倍。

3.2.3 當接地電阻值為15Ω、輸電路線由4個XWP-4.5組成絕緣子串時，在1號、3號桿塔的絕緣子串都同避雷器進行并接之后，線路的整體抗雷能力為93kA，其同沒有安裝避雷器的線路相比增強了約27倍。

3.2.4 由計算結果得知，當雷對導線進行直接打擊時，在線路中架設避雷器將大幅度的對線路的抗雷能力進行提升，而隨著線路中避雷器數量的加大，對于線路的抗雷能力也就有著更大的提升。同時，當雷對導線進行打擊時，接地電阻同線路的抗雷能力卻沒有特別明顯的聯系，并且從線路的整體看來，其各段之間的抗雷能力都比較平均，同時其抗雷能力會隨著避雷器數目增多的加強。這點就同雷擊塔頂時的情況是有著一定的區別的。

4 結束語

通過上文分析可知，對于我國目前35kV輸電線路中容易發生雷擊現象的段路安裝避雷器能夠有效的對線路的抗雷能力進行提高，是一種較為理想的輸電線路防雷措施。同時，由于避雷器中有著“鉗電位”的原理以及較強的熄弧能力，所以在輸電線路中架設避雷器將有效的對于35kV輸電線路抗雷能力進行增強，從而對線路絕緣的閃絡建弧率進行有效的降低。在這種方式中尤其當雷對導線進行直接打擊時，避雷器的抗雷作用也更大。

近年來，在我國社會水平的發展以及城市化步伐逐漸加快的前提下，無論是城市中居民還是用電企業，都對于用電的穩定性有著更高的需求，而天氣環境原因則更是對輸電線路造成故障的主要來源。這就需要相關電力部門對輸電線路的防雷工作起到足夠的重視，在對本地輸電線路實際情況進行充分了解分析的基礎上，以有效的避雷器安裝措施對城市的易遭受雷擊區域進行加強，從而保證線路抗雷能力能夠符合當地環境要求，進而對城市的供電穩定做出重要的保障。

參考文獻：

[1]敬海兵，張彼德，鄧浩，張俊，胡小行.線路避雷器對1000kV交流輸電線路耐雷水平的影響分析[J].電瓷避雷器，2011(03)：38-42.

[2]楊時會，曾飛.220kV萬龍線防雷水平分析及改進措施討論[J].工程質量，2011(06)：78-80.

[3]李文斌，劉明波.高壓輸電線路防雷方法的探討[J].廣東輸電與變電技術，2009(03)：56-60.

[4]孫建領.基于軟件仿真法計算提高線路耐雷水平的研究和應用[J].制造業自動化，2010(11)：132-137.