淺析110kV同塔雙回輸電線路雷擊同跳措施

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摘要：輸電線路作為電力系統的重要組成部分，肩負輸送電力的重要任務，因此線路的安全運行在生活中起到決定性作用。由于架空輸電線路架設在戶外，存在著各種不穩定因素，其中受雷擊是造成線路跳閘率居高不下的主要原因，因此必須十分重視輸電線路的防護問題。基于此，本文針對110kV同塔雙回線路雷擊同跳事件進行分析，并提出了相應的解決措施。

關鍵詞：110kV；同塔雙回輸電線路；差異化防雷措施

1、110kV同塔雙回輸電線路防雷設計的必要性分析

電能是現代社會文明的基礎。它為現代工業、農業、科學技術和國防提供必不可少的動力，在國民經濟中占有十分重要的地位。而電力線路是電力系統的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務，在電力系統中充當紐帶的作用。架空輸電線路一般沿途翻山越嶺、跨江過河，即要經受嚴寒酷暑，還要承受風霜雨雪及雷擊。雷電是一種很嚴重的自然災害，雷電活動一旦對大地產生放電，便會引起巨大的熱效應，電效應和機械力，而造成巨大的破壞。而輸電線路分布很廣，地處曠野，綿延數百公里，很容遭受雷擊。根據廣東電網2007-2011年同塔線路防雷運行統計表明，110kV及以上線路雷擊同跳次數約占全部雷擊跳閘的15-30%，其中雙回同跳約占80%以上、110kV同跳約占70%以上，因此應重點防治110kV、220kV雷擊雙回同跳，并且110kV同塔線路絕緣配置不平衡度應大于220kV同塔線路。因此同塔雙回輸電線路防雷工作重點，應盡力減少線路多相雷擊故障，減少同塔雙回線路雷擊同跳事件雷擊跳閘次數。110kV同塔雙回輸電線路的雷害事故成為電力系統穩定運行的一個重要課題。

110kV同塔雙回輸電線路為電網提供安全可靠的運行方式，當一回發生供電事故時，另一回可馬上對其恢復供電，提高輸電線路供電可靠性。當雷電擊中輸電線路后不僅引起同跳事件，甚至會沿輸電線路傳入變電站的侵入波會威脅著變電站的電氣設備，造成重大事故。因此做好輸電線路的防雷設計不僅可以減少雷擊同塔雙回輸電線路引起的雷擊同跳次數，還有利于變電站內電氣設備的安全運行，是保證電力系統供電可靠性的重要環節。

2、110kV同塔雙回輸電線路差異化防雷設計的措施

2.1合理選擇110kV輸電線路路徑走廊

高壓架空輸電線路地處曠野，縱橫交錯，且線路很長，翻山越嶺，極易遭受雷擊。大量的輸電線路的運行狀況及事故發生后調查表明，雷擊是造成線路停電事故的主要原因；同時雷擊線路形成的雷電過電壓波沿線路傳播侵入變電站，更會危害各個變電站設備的安全運行。而線路的雷擊路段往往是在某個地段、某些桿塔，我們通常稱之為強雷區或選擇性雷擊區。為減少輸電線路的跳閘率，我們就必須加強該地區輸電線路的防雷保護，合理的選擇線路走廊，在對城鄉規劃影響較小且技術經濟合理的情況下盡量避開一些雷電頻發地段。易擊段區域：

1）山區線路雷暴走廊，包括山區峽谷通風口。

2）以往調查資料顯示雷暴活動劇烈地區及已建線路雷擊跳閘率較高的地段。

3）沿海多雷區域。

2.2增加絕緣子片數

絕緣子是線路絕緣的主要原件，用來支撐或是懸吊導線使之與桿塔絕緣，保證線路具有可靠的電氣絕緣強度。選擇絕緣子片數的方法一般有兩種：一種是按各類污穢條件下絕緣子串污閃電壓來選擇；另一種是按各類污穢條件下絕緣子串的爬電比距來選擇。據廣東電網2007-2011年同塔線路防雷運行統計表明，80%以上雷擊同跳發生在直線塔和復合絕緣子，70%以上發生在山區、丘陵地帶，并且同塔線路雷擊跳閘重合成功率亦低于單回線路，因此應重點關注直線高塔、復合絕緣子及山區同塔多回線路防雷。

對已建和新建110kV同塔雙回輸電線路如其兩側的絕緣等級一樣，受雷擊時極易造成同跳事件。故針對此情況可采用不平衡絕緣配置同塔雙回線路，可將其中一回各相增加2片玻璃絕緣子（絕緣強度約增加25%），另一回絕緣水平不變；受塔頭間隙等條件限制，將其中一回各相增加1片絕緣子（絕緣強度約增加12.5%），另一回絕緣水平不變。通過增加一回的絕緣等級來減少同跳事件。

2.3降低雷電密集區的接地電阻

“防雷在于接地”。各種防雷保護裝置（差異化絕緣、避雷線、避雷針）都必須配以相應的接地裝置，減低接地電阻才能及時的將雷電流流入大地，有效地起到保護作用。而雷電反擊是造成同塔多回線路雷擊同時跳閘的主因，同時，強雷暴過程中連續、多次雷電繞擊也會導致多回線路同時跳閘。因此防治多回線路雷擊同跳事件除實施不平衡絕緣策略外，應重點采取降低桿塔接地電阻并全線桿塔逐基接地。接地電阻受區域位置的影響，根據各個塔位土壤電阻率大小選擇合適的接地型式，如土壤電阻率超過2000.m，接地電阻很難降到30時，可采用6～8根總長不超過500m的放射形接地體，使其接地電阻不受限制。如離塔位不遠處有土壤電阻率較低的地方，也可采用引外接地。部分土壤電阻率特別高的地區，可采用接地體包裹降阻劑降低工頻接地電阻。

接地裝置的埋深在一般地區0.8m，山地0.6m，巖石地區開挖困難時，接地裝置的埋深可適當減小，但也不得小于0.3m。

2.4加裝中間型線路避雷器

在一些受雷擊頻繁且同跳事件嚴重的地區，且接地電阻難于降低的情況下，為了降低事故的發生率，提高同塔雙回輸電線路的供電可靠性。可在輸電線路易擊段、易擊塔、易擊相處一回加裝中間型線路避雷器。當輸電線路部分桿塔其中一回加裝線路避雷器之后，遭受雷擊時，使其中一回跳閘來保護另一回路正常供電，借此提供同塔雙回輸電線路的供電可靠性。加裝線路避雷器回路雷電流的分流將發生變化，一部分經塔體入地，當雷電流超過一定值后，避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導線至相臨的桿塔泄流。雷電流在流至相臨桿塔是，由于線間發生電磁感應，使導地線上產生耦合分量。又因受雷擊是避雷器的分流原大于地線的分流，這種情況下的分流將使導線的電位提高，即導線和桿塔的電位差小于絕緣子串的閃絡電壓，使絕緣子不發生閃絡。從而提高其中一回線路的防雷水平，避免同跳事件發生。

加裝中間型線路避雷器運行及成本較高，盡對雷電反擊、繞擊均有效，且保護范圍較小（僅限于安裝相）還存在運維問題，因此，宜根據線路重要性和技術經濟原則，因地制宜的選擇應用。按照以上原則安裝中間型線路避雷器推薦運用以下安裝方式，圖中黑點為線路避雷器的安裝位置如下：

110kV同塔雙回（不宜安裝多于4相）

結束語

110kV同塔雙回輸電線路的供電可靠性一直受雷擊引起同跳事故的影響，而落雷的隨機性及其復雜性也給當下運行線路防雷改造提出了更高的技術要求。綜上所述對于110kV同塔雙回輸電線路防雷措施；首先應明確易擊段和線路跳閘主要原因，以反擊為主的，重點采取降低接地電阻等措施；以繞擊為主的，重點采取減小保護角等措施；反擊和繞擊皆防的，采取不平衡絕緣、線路避雷器等措施。

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