500kV輸電線路雷擊跳閘原因分析及防范措施

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上500kV輸電線路雷擊跳閘原因分析及防范措施【摘 要】在500kV高壓輸電線路中，雷擊跳閘一直是困擾整個(gè)輸電線路運(yùn)行工作的難題，雷害事故幾率占導(dǎo)致跳閘事故的2 /3 甚至更多。所以防雷措施是必不可少的重要環(huán)節(jié)，提高線路耐雷水平是確保線路暢通的主要途徑，也是提高線路安全運(yùn)行的可靠性，從而保證電網(wǎng)連續(xù)供電的目的?！娟P(guān)鍵詞】雷擊跳閘；防范及措施前言根據(jù)輸電線路的特征來看，它的分布范圍極廣，覆蓋的地域從一座高山穿過到另一座高山，綿延數(shù)百公里甚至長達(dá)數(shù)千公里。歷經(jīng)各種各樣的氣候變化和溫濕度，及其復(fù)雜的地形、地勢使得遭遇雷擊的現(xiàn)象更為頻繁和更大的破壞力，需要采取特殊的措施進(jìn)行有效

2、的維護(hù)工作。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)顯示，在所有類似的輸電線路遭遇雷擊而出現(xiàn)故障的事故中，電力系統(tǒng)的故障是比較突出的，占了很大的比重。更因?yàn)檩旊娋€路遭遇雷擊之后，經(jīng)過輸電線路的流通傳給變電站的電流、電波作用于變電站內(nèi)的電氣設(shè)施，最終導(dǎo)致變電站短路或斷電的現(xiàn)象。1 輸電線路雷擊跳閘分析雷擊跳閘引起絕緣子閃絡(luò)放電，造成絕緣子表面存在閃絡(luò)放電痕跡。一般絕緣子發(fā)生雷擊放電后鐵件上有熔化痕跡，瓷質(zhì)絕緣子表面釉層燒傷脫落，玻璃絕緣子表面存在網(wǎng)狀裂紋。當(dāng)雷電流很大時(shí)，會在架空地線放電間隙、接地網(wǎng)聯(lián)板和拉線楔形線夾連接處有明顯的燒傷痕跡。雷擊導(dǎo)線燒傷面積往往較大且分散，燒傷程度較輕。雷擊閃絡(luò)發(fā)生后，由于空氣絕緣為

3、自恢復(fù)絕緣，被擊穿的空氣絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)，原來的導(dǎo)電通道又變成絕緣介質(zhì)，因此當(dāng)重合閘動作時(shí)，一般重合成功。當(dāng)然，雷擊也可能引起永久性故障，即瓷絕緣子脫落、避雷線斷線、導(dǎo)線斷線三種情況。架空輸電線路雷害事故的形成通常包括四個(gè)階段：（1）輸電線路在遭受雷擊時(shí)，雷電流通過桿塔接地裝置泄流入地，產(chǎn)生雷電過電壓的作用；（2）輸電線路設(shè)備及其絕緣受到破壞發(fā)生閃絡(luò)；（3）輸電線路從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電壓；（4）線路跳閘，供電中斷。要及時(shí)處理這種情況，首先就必須對雷擊跳閘的形式及原因進(jìn)行分析。線路雷擊跳閘主要表現(xiàn)為兩種形式：一是直擊雷過電壓，是由雷直接擊于線路或桿塔而引起的；二是感應(yīng)雷或繞擊雷過電壓，是

4、指雷擊線路附近地面或線路桿塔時(shí)，由于電磁感應(yīng)繞過避雷線擊于在導(dǎo)線上而引起的。2 架空輸電線路防雷措施針對架空輸電線路雷害事故形成的四個(gè)階段，進(jìn)行防雷保護(hù)必須做好“四道防線”。（1）防直擊雷：采取沿線路裝設(shè)避雷線等措施使輸電線路不受直擊雷。（2）防閃絡(luò)：采取加強(qiáng)線路絕緣、降低接地電阻等措施，使輸電線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)。（3）防建?。翰扇〈胧┦馆旊娋€路發(fā)生閃絡(luò)后不建立穩(wěn)定的工頻電弧。（4）防停電：采取措施使輸電線路建立工頻電弧后不中斷電力供應(yīng)。防雷措施必須結(jié)合實(shí)際，有針對性地綜合采取各種有效措施，從根本上降低雷擊跳閘率。2.1 架設(shè)避雷線架設(shè)避雷線具有防止雷直擊導(dǎo)線、減小流經(jīng)桿塔的雷電流以及對導(dǎo)線的

5、耦合和屏蔽作用，它是輸電線路防雷保護(hù)最基本、最有效的措施。一般而言，線路電壓越高架設(shè)避雷線效果越好，在線路造價(jià)中所占比重也越低。500kV線路保護(hù)角取15°左右，減小避雷線保護(hù)角，可以減少雷電繞擊率，相應(yīng)就要增加桿塔高度。2.2 安裝線路自動重合閘裝置安裝線路自動重合閘，也是架空輸電線路常用的一種防雷保護(hù)措施。安裝后輸電線路在遭受雷擊跳閘時(shí)，雷擊閃絡(luò)大多能在線路跳閘后自動重合成功，并立即恢復(fù)絕緣性能。因此，裝設(shè)線路自動重合閘可有效消除雷擊故障縮短跳閘時(shí)間，提高線路供電可靠性。2.3 加強(qiáng)線路絕緣及采用差絕緣和不平衡絕緣方式適當(dāng)加強(qiáng)線路的絕緣配合和改善絕緣子性能，可提高線路的耐雷水平。

6、由近幾年新建線路的實(shí)踐證明，在高桿塔上增加絕緣子串片數(shù)，提高絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)電壓值，可有效增強(qiáng)線路的耐雷水平，從而降低雷擊跳閘率。差絕緣方式，是指同一基桿塔上三相絕緣之間有差異，下面兩相絕緣比最上面一相各多一片絕緣子。當(dāng)雷擊桿塔或?qū)Ь€時(shí)導(dǎo)線絕緣先被擊穿，雷電流經(jīng)桿塔入地避免了兩相閃絡(luò)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用差絕緣方式，架空輸電線路的耐雷水平可提高24%左右。在高壓線路上采用不平衡絕緣方式，是指雙回路的絕緣子串片數(shù)有差異，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)絕緣子串片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，該回路導(dǎo)線相當(dāng)于地線，提高了絕緣子片數(shù)多的線路的耐雷水平，可降低雙回路雷擊同時(shí)跳閘率。2.4 裝設(shè)線路型避雷器架空輸電線路上裝設(shè)避雷器，在

7、我國已有十余年的應(yīng)用歷史，其運(yùn)行情況良好。當(dāng)輸電線路桿塔遭受雷擊，雷電流超過一定值時(shí)，大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳到相臨桿塔或經(jīng)塔體流入地；當(dāng)導(dǎo)線遭受雷擊時(shí)，大部分的雷電流從避雷器流入大地。因此，安裝線路避雷器無論是在雷擊導(dǎo)線還是塔頂或避雷線時(shí)的反擊方面都是非常有效的。2.5 增設(shè)耦合地線及塔頂防雷拉線對于經(jīng)常受雷擊的桿段，可在導(dǎo)線下面加裝一條耦合地線，對避雷線起分流作用和耦合作用，間接降低接地電阻；在重雷區(qū)的易擊點(diǎn)，可架設(shè)塔頂防雷拉線，當(dāng)雷電流直擊導(dǎo)線時(shí)，首先會觸及防雷拉線，可以起到屏蔽作用和有一定的分流作用。3 架空輸電線路桿塔接地裝置存在的問題及分析架空輸電線路桿塔接地裝置存在的主

8、要問題是接地電阻系數(shù)不符合規(guī)定而超標(biāo)，而引起桿塔接地電阻超標(biāo)的原因主要包括以下兩方面。3.1 自然原因接地電阻要受到地形、地質(zhì)條件、土壤等客觀原因影響。當(dāng)桿塔所處位置巖石裸露加上部分地區(qū)地形復(fù)雜、地質(zhì)條件較差、土壤干燥，線路桿塔所在位置土層很薄甚至根本沒有，造成土壤電阻率較高。3.2 設(shè)計(jì)原因近年來，電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展迅猛，線路設(shè)計(jì)存在工作量大、時(shí)間緊等問題，很多輸電線路通道地形和土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難免造成勘察設(shè)計(jì)不到位。加上部分電氣設(shè)計(jì)人員不根據(jù)實(shí)際土壤電阻率進(jìn)行驗(yàn)算， 直接按經(jīng)驗(yàn)估算設(shè)計(jì)，造成桿塔接地形式不適應(yīng)現(xiàn)場實(shí)際，產(chǎn)生設(shè)計(jì)偏差。4 結(jié)束語雷擊跳閘故障嚴(yán)重影響了高壓輸電線路的運(yùn)行安全、可靠工作。所以，線路防雷工作是線路工作的重中之重，生產(chǎn)運(yùn)行單位應(yīng)結(jié)合線路的重要程度、地形地貌的特點(diǎn)、雷電活動的強(qiáng)弱、土壤電阻率的高低、已有的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等，綜合分析采取合適的防雷措施。通過采取相應(yīng)的、合理的防雷措施后，可以減少雷擊機(jī)會，提高線路耐雷水平，降低線路跳閘次數(shù)，確保線路通暢，從而提高線路安全運(yùn)行的可靠性，保證線路連續(xù)供電。參考文獻(xiàn)：1盧祥兵.