架空輸電線路雷擊掉閘分析

國網北京電力檢修分公司 張志剛 張國春 饒衛申 劉建濤 趙曉峰 胡京川

架空輸電線路雷擊掉閘分析

國網北京電力檢修分公司 張志剛 張國春 饒衛申 劉建濤 趙曉峰 胡京川

本文通過對1992-2009年輸電公司線路雷擊掉閘進行統計分析，進行對比研究，找出了這一時間段區間雷擊掉閘的主要規律，并針對跳閘規律制定了雷擊掉閘防雷綜合整治措施。本文通過詳細數據對比分析，找出規律，制定了可行的安全管理防范措施，對行業管理有較好的借鑒參考意義。

雷擊；掉閘；防雷措施

1 1992年--2009年雷擊數據統計

從有雷擊記錄的1992年開始至2009年，輸電公司35kV－220kV雷擊掉閘共203次，統計數據如下：

1.1 按電壓等級統計

表1 按電壓等級統計雷擊數據

從表1雷擊統計分析可以看出，35kV、110KV線路是北京電網防雷薄弱點，絕緣強度最低，雷害嚴重。

1.2 按重合是否成功統計

表2 雷擊后是否重合成功統計數據

從統計表2可以看出，雷擊掉閘重合成功率很高，203次掉閘中，185次重合發出，占91%。

從圖1走勢圖可以清晰看出，歷年雷擊掉閘次數在反復中上升，1997至2002年雷擊掉閘呈下降趨勢，從2003年開始，雷擊掉閘開始上升，至2007年達到了23次，2007年至2009年呈下降趨勢。

1.3 按雷擊月份統計

從柱狀圖2可以清晰看出，北京電網輸電線路的雷擊掉閘主要發生在6－9月份占91%。另外，7、8月份是雷擊活動最為頻繁的月份，7月份雷擊掉閘達到了59次，8月份雷擊掉閘達到了58次，兩個月占總數的57%。

2 2007年--2009年雷擊掉閘數據統計分析

2.1 220千伏雷擊掉閘概述

2009年220千伏雷擊掉閘共有6次，重合成功率100%，與08年雷擊跳閘次數持平，比07年下降5次。

近3年來，220KV線路雷擊掉閘以繞擊為主，共21次，占全部220KV雷擊掉閘91%。

圖1 1992年－2009年雷擊掉閘次數走勢圖

圖2 1992年－2009年雷擊掉閘月份分布圖

2.2 110kV雷擊掉閘概述

2009年110千伏雷擊掉閘共有8次，重合成功率為75%，掉閘的8次中有1次為防雷并聯間隙發揮作用，線路掉閘，間隙起到了保護絕緣子的作用，絕緣子未受損傷。

表3 輸電公司07－09年雷擊掉閘情況

表4 07－09年雷擊類型統計表

近3年來，110KV雷擊掉閘繞擊反擊比重趨于一致，繞擊16次占59%，反擊11次占41%。

2.3 35kV雷擊掉閘概述

2009年雷擊共有3次，重合成功率100%。掉閘3次中有2次為防雷并聯間隙起作用掉閘，并聯間隙發揮作用保護了絕緣子，絕緣子未受損傷。

近3年來，35KV雷擊掉閘均為相間故障，均為反擊。

08年、09年輸電公司分兩年進行防雷綜合整治，兩年共安裝了812支避雷器、降阻3326基，安裝了避雷器的桿塔均未發生雷擊。輸電公司管轄線路，雷擊掉閘近3年逐年減少表明08年、09年防雷工作的措施得當。

3 2009年雷擊掉閘特點及分析

從表5中數據可以看出，220KV雷擊掉閘中合成絕緣子閃絡占三分之二。另外，隨著狀態檢修的推廣，合成絕緣子的應用范圍會逐年加大。合成絕緣子本身搞雷擊水平要低于瓷絕緣子和玻璃絕緣子，建議加強對合成絕緣子防雷間隙的研究與應用。

從表6中統計數據可以看出，雷擊地形平原居多共15次占88%，這一方面與北京地區今年的雷電活動主要集中于平原有關，另一方面也與08、09年防雷整治中山區易雷擊段均安裝了避雷有很大的關系。

從表7中統計數據可以看出，昌平、海淀、大興、延慶、懷柔、密云、順義七個地區雷電活動較為活躍，尤其是海淀區、延慶，雷擊次數共達到7次。

從表8中統計數據可以看出：北京今年的雷擊月份主要發生在6－9月，6月份為今年雷電活動最為活躍時期，雷擊次數達到6次，達到35.3%，6月份的掉閘全部集中在6月16日10：00－12：00北京地區強雷暴災害時段。

建議輸電公司加強對強雷暴災害的應急預警、搶修工作，增快大面積雷害的搶修速度，加強帶電更換絕緣子技術的研究，爭取做到北京電網輸電線路各種桿塔的絕緣子都能帶電更換。

4 下一步準備開展的防雷后續措施

4.1 安裝并聯間隙

4.1.1 35KV線路安裝并聯放電間隙：對于未安裝絕緣子并聯放電間隙的35kV線路，繼續考慮有計劃分期分批全線加裝絕緣子并聯放電間隙。2010年考慮對遭過雷擊的35KV線路全線加裝并聯間隙。

4.1.2 35－220KV線路試用合成絕緣子并聯間隙。選擇部分線路試用合成絕緣子并聯間隙，加強合成絕緣子的耐雷水平研究。

4.2 安裝線路避雷器

符合以下原則的輸電線路桿塔，結合運行經驗、桿塔類型、環境條件等因素進行綜合論證，考慮加裝線路避雷器：

4.2.1 雷擊跳閘過1次及以上的220千伏線路，遭受雷擊的桿塔前后各2基共5基桿塔，考慮三相安裝線路避雷器。

4.2.2 雷擊跳閘過1次及以上的110千伏線路，遭受雷擊的桿塔及前后各1基共3基桿塔，考慮三相安裝線路避雷器。

表5 2009年雷擊掉閘按絕緣子類型分

表6 2009年雷擊掉閘按地形分

表7 2009年雷擊掉閘按地區分

表8 2009年雷擊掉閘按月份分

4.2.3 雷擊跳閘過2次及以上的35千伏線路，遭受雷擊的桿塔及前后各1基共3基桿塔，考慮三相安裝線路避雷器。

4.2.4 對于09年防雷降阻未成功的易雷擊地區桿塔加裝避雷器。

另外：安裝避雷器工作輸電公司已進行了2年，2010年再安裝一批后，不建議以后再集中安裝（新線路除外），2011年以后的避雷器安裝點的選擇應先進行現場實地考察，如運行經驗與現場分析均表明需要安裝的桿塔才進行安裝。

4.3 對不符合公司要求的桿塔接地電阻進行降阻改造

4.3.1 做好輸電線路桿塔接地電阻的測量工作

對2007～2009年輸電線路防雷綜合整治范圍內的桿塔接地電阻進行抽測（每條線路抽測桿塔數量≥3%），并重點對下列輸電線路桿塔接地電阻進行普測：

（1）2009年新投運的輸電線路的所有桿塔；

（2）同塔同方向輸電線路的所有桿塔；

（3）2009年發生雷擊故障輸電線路的所有桿塔；

（4）加裝避雷器的輸電線路桿塔；

（5）加裝防雷放電間隙的輸電線路的所有桿塔；

（6）2007～2009年接地電阻普測中未達標的輸電線路桿塔。

4.3.2 桿塔接地改造后，接地電阻應達到的標準：

山區地基為巖石的桿塔，接地電阻不大于15Ω，其它桿塔接地電阻不大于7Ω。

4.4 加強輸電線路的耐雷水平

(1)對于山區及易雷擊地區的舊35KV線路申請逐年改造，按照全線架設避雷線和7片絕緣子進行建設。對于新建的地處山區及易雷擊地區的舊35KV線路按照全線架設避雷線和7片絕緣子進行建設。

(2)對于山區及易雷擊地區的110KV、220KV輸電線路適當加強絕緣配置，110KV按照10片絕緣子、220KV按照17片絕緣子進行配置。

4.5 對于新建山區及易雷擊地區的輸電線路采用負保護角

對于新建山區及易雷擊地區輸電線路考慮設計時采用零度保護角或負保護角。

4.6 試驗可控針、塔頭側針、架空地線側針等防雷新技術

（1）對于雷電活動強度非常大的地區，考慮繼續在塔頭安裝可控避雷針；

（2）對于反復受到繞擊的接地電阻達標的桿塔段落，考慮在橫擔及塔頭、架空地線小批量試用防繞擊側針，但不宜大批量安裝。