220kV電網輸電線路防雷技術研究

顏繁武

（國網黑龍江省電力有限公司雞西供電公司，黑龍江 雞西 158100）

220kV電網輸電線路防雷技術研究

顏繁武

（國網黑龍江省電力有限公司雞西供電公司，黑龍江 雞西 158100）

在進行高壓輸電線路設計的時候，防雷接地設計是其中的重要內容。而在電力系統中，220kV電網輸電線路又是其中的重要組成部分。因此，加強220kV電網輸電線路防雷具有重要意義，可增強220kV高壓輸電線路的安全性。文章主要對220kV電網輸電線路防雷技術進行了研究，并在此基礎上對如何提升220kV電網輸電線路防雷進行了探討，以期220kV電網輸電線路的安全性得到顯著提升。

220kV；電網輸電線路；防雷技術

隨著現今經濟以及社會的快速發展，社會上供電需求越來越高，對于高壓輸電線路的安全性也有了更高的要求。因此，在現階段需要對輸電線路的穩定性進行增強，保障線路運行的安全性。但由于高壓線路大多設置在室外，受到雷電原因導致的安全問題經常發生，不僅給人們的生活帶來不便，也導致國家以及社會受到很大的損失。由此可見，加強對220kV電網輸電線路的防雷技術研究是具有相當的現實意義的。

1 220kV電網輸電線路雷擊發生情況

在雷擊發生的時候，電網輸電線路出現通斷的主要原因是由于在雷擊的時候，該位置會出現強烈的感生電流。一般情況下，220kV高壓輸電線路的主體是高空架空，因而，發生雷擊情況之后，感生電流就會直接通過輸電線路對于所在的電力系統造成相應的損害，造成電力設備以及相關的通信系統都出現破壞。在這樣的情況下，輸電線路就算在其中設置了高壓避雷器或者閥型避雷器，也很難發生實際的效果[1]。這主要是因為這些避雷器的動作反應較為遲緩，在進行低壓輸電的時候出現很強的過電壓，最終導致輸電線路的防雷效果大打折扣。

雷云實際移動以及放電的時候，會在架空主體導線的周圍產生一定的靜電感應。當雷云開始放電的時候，該導線中聚集的電荷就會變為自由電荷，并且這種自由電荷也會通過感生電流的方式直接向輸電線路進行移動，這時，輸電線路也會產生相應的電流。并且，在這種情況下，移動電流也會和導線波足形成雷電感應電壓，一般這種電壓都在千伏以上，對于輸電線路造成的影響是巨大的。當輸電線路受到雷擊作用的時候，會導致輸電線路出現較強的工頻電壓、沖擊閃絡、過電壓以及跳閘，進而對輸電線路產生影響。

2 220kV電網輸電線路防雷設置

2.1 接地設置

在輸電線路中設置接地設置的主要作用是為了使得輸電線路中的電能可以有效釋放到地面中去。若輸電線路中設置的接地技術較好，則可以使得接地電壓迅速降低，避免出現接地電阻反擊的情況。需要注意的是，在設計接地設置時，應該做到以下幾點：

（1）強化電磁感應型接地裝置。依據雷擊閃絡的原理，減少接地電阻以及電感，并對耦合系數進行提高，這是對220kV輸電線路防雷性能進行有效增強的重要方法。而要想對耦合系數進行提高，可設置耦合地線或對地線進行架空的方式進行完成。在實際的情況下，雷擊在穩態電磁感應階段以及暫態行波階段，可以對接地裝置的分布范圍進行改變，進而使得耦合系數得到提高。

（2）需要在其中安裝垂直地極[2]。垂直地極在高土壤電阻率區域具有重要作用，可作為一種有效的接地彌補措施，改善表面土壤接地質量差的情況。因此，可在桿塔附近設計垂直接地極。若輸電線路為鐵塔，可在距離桿塔6m的地方安裝垂直直接地極。若桿塔為水泥桿塔，一般在距離桿塔4m的區域，作為垂直地極的安裝點。在對垂直地極進行安裝的時候，一般采用的是角鋼或者是圓鋼的形式進行安裝。垂直地極之間的距離間隔不超過5m，且地極長度應該在1.5m左右。在陡坡中進行垂直地極安裝時，安裝深度應該根據垂直地表面深度進行實際測算，這樣做是保證接地極散流效果更佳，防止因洪水等情況導致接地極的散流功能受到影響[3]。

（3）利用消弧線圈接地。在雷電活動頻繁的時候或接地電阻很難進行降低的情況下經常使用消弧線圈的方式接地。這種方法可對單相著雷閃爍故障進行大幅度減少。且還可以使用中性點不接地的方式進行防雷。一般情況下，當二相著雷或三相著雷的時候，一相導線不會發生跳閘情況。導線閃爍之后和地線的作用是一致的，這就等于對整個線路的耦合作用進行了提高，并降低了未發生閃爍的相絕緣子電壓，進而使得線路耐壓水平得到有效提高。

（4）對桿塔的高度進行降低。對桿塔的高度進行降低主要減小接地電阻，使得電網輸電線路的防雷性能提高。在電阻率較低的地區，可對桿塔的自然接地電阻進行相應利用，而在電阻率較高的土壤地區，可以對降阻劑進行利用或對接地方式進行延長，使得接地電阻得到有效降低[4]。

（5）架設耦合地線。若對桿塔接地電阻進行降低存在較大難度時，可架設相應的耦合地線，在導線的下方增加一條接地線，這樣一來可以使得輸電線路防雷性能有效提高，減少跳閘。

2.2 避雷設置

在進行避雷設置的時候，一般包括以下內容：

（1）設置側向避雷針。桿塔測針技術是指在桿塔上放置水平測針，擴展避雷線保護區域，并增加避雷線對弱雷吸引數量進行增加，進而使得輸電線路受到雷擊的概率大大降低。這種技術的工作原理是當雷云進行先導放電時，其距離地面還有一定高度，這時，避雷針就可對先導通道的電場進行相應的改變，使得電場移動方向發生改變，從雷電上移動到避雷針上，并得到有效釋放。和保護角以及避雷線相比較，避雷針具有更強的引雷能力，對低空中的弱雷產生的吸引力更強，防雷效果良好。

（2）積極利用絕緣方法中的不平衡法。現代輸電線路中常用的是同桿架設的方式，這樣做的目的是使用地面積得到有效節省。這種情況下，雙回路也得到了廣泛運用。這樣一來，技術人員就可以對絕緣方法中的不平衡法進行相應的利用，使得雙回路的串片數出現差異。這樣設置當雷擊出現的時候，絕緣子串片數少的線路就會先出現閃絡，可增強另一導線所具有的耦合性能，也可增強另一導線的防雷效果。當一線路不出現閃絡，供電也不會停止。一般來說，兩回路的絕緣水平應該設置在31/2。若將兩者之間的差異設置過大，就會導致線路經常出現故障。需要根據線路的實際情況對差異值進行確定。

（3）在其中安裝自動重合閘。輸電線路的自我恢復功能良好，遭遇雷擊之后出現的沖擊閃絡導致電閘發生之后都會存在游離的情況。這種方式對于輸電線路的穩定性與安全性可以進行大大提高，避免了輸電線路出現永久性的損壞。在這其中安自動重合閘對于輸電線路的自我保護效果更能進行加強，使得雷擊對輸電線路造成的影響減小，并使得斷路器檢修的任務量得到有效減少。

3 結束語

綜上所述，220kV電網輸電線路防雷質量的好壞將會對輸電線路的正常運行產生直接影響。因此，技術人員應該對220kV電網輸電線路防雷技術加強研究，提高防雷的效果以及水平，保證220kV電網輸電線路在正常工作以及運行時安全性得到保障。

[1]周永輝.220kV高壓輸電線路防雷接地技術研究[D].華北電力大學,2014.

[2]叢義宏.220kV高壓輸電線路的防雷接地技術研究[D].華北電力大學,2010.

[3]馮川.大連電網220kV輸電線路雷擊跳閘故障分析及防范措施研究[D].大連理工大學,2014.

TM726

A

2096-2789（2016）11-0045-02

顏繁武（1976-），漢，黑龍江雞西人，工程師，研究方向：輸電線路運行及維護。