架空线路防绕击避雷针实用化研究.pdf

架空线路防绕击避雷针实用化研究 寻 凯1 孙谓清2 (1．湖北超高压输变电公司武汉430050，2．南京康能电力技术有限公司 南京210037) 【摘 要】 本文介绍的是一种实用新型专利产品——架空线路防绕击避雷针(专利号： 用防绕击避雷针对策，从实用目的出发介绍了防绕击避雷针的结构设计、试制试验、模拟雷击效果、运 行经验及其经济效益、社会效益。 【关键词】 雷击闪络跳闸防绕击避雷针 0前言 国内外输电线路运行经验表明，雷击跳闸故障是影响输电线路特别是超高压线路安全 可靠运行的主要形式。国际大电网会议公布的美国、前苏联等12个国家的电压为275-- 湖北超高压线路前20年运行中，发生雷害事故就有19次，占故障跳闸总次数的57．6％t3】；国 家电网公司跨区电网输电线路2003年至2005年雷击故障分别占总故障跳闸的45％、34％、 路总跳闸的35．12％。由此可见，在输电线路各类故障中，雷击跳闸故障位居前列。 尽管输电线路雷击跳闹绝大部分有很高重合成功率的记录，但由于在切除和重合的过 程中，会导致系统参数的变化，对系统产生不同程度的扰动，对于日益庞大的系统的安全 稳定运行将会产生十分重要的影响，不容忽视。因此，降低雷击跳闸率，不仅是从减少线 路故障跳闸率和强迫停运率的角度出发，而且更重要的是从系统稳定运行的考虑，必须要 结合电网安全运行的实际，卓有成效地开展防雷措施的研究，不断探讨输电线路防雷新技 术、新方法。 l绕击是雷击跳闸的主要原因 雷电对输电线路造成危害的形式主要有感应雷与直击雷。 对于220kV及超高压输电线路，由于自身绝缘水平较高，感应雷不会构成威胁，主要 是直击雷的影响。直击雷又分为直击杆塔顶部、直击避雷线档距中央和绕击导线。直击避 ．．595．． 雷线档距中央，在防雷设计上按S=0．012L+l的标准控制地线与导线问的距离，所以，在避 雷线档距中央遭受雷击后，不会发生闪络。因此，220kV及超高压输电线路的防雷主要研 究的是直击杆塔顶部(即反击问题)和绕击导线两种情况。 1．1反击防护 输电线路的反击耐雷水平，与雷电波幅值、陡度等雷电参数以及导地线布置、杆塔波 阻抗、绝缘配置、杆塔接地电阻等密切相关。因此，不同的绝缘设计对应于不同的耐雷水 只有当落雷超过耐雷水平时，才引起跳闸，但概率很小，也属正常的。对于运行线路防止 反击发生，主要是通过降低杆塔接地电阻等措施来保证线路的耐雷水平，减少雷击跳闸率。 运行中我们通过加强对杆塔接地电阻的测量和接地装置的维护，控制了反击发生的条件， 所以超高压线路发生反击的概率很低。 1．2绕击导线 随着GPS雷电定位观测系统的广泛采用，人们对输电线路雷击故障有了更加清晰的认 识，大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的雷电流引起的。故障状态下雷电流不大，一般 在15-30kA左右的雷电流，这一雷电流幅值远远未达到反击的防雷水平。理论分析认为， 在相对较小的雷电流状态下，避雷线屏蔽失效造成雷电绕击导线是220kV及以上输电线路 雷击跳闸的主要原因。 1．3特高压运行经验 前苏联特高压线路的运行经验表明，雷击跳闸是线路跳闸的主要原因。前苏联的 l 于导线。前苏联特高压线路的地线保护角过大(大于200)造成了雷电绕击率过高。 期降低雷电绕击率。但1000kV特高压架空输电线路东西线所在地区年雷暴日数为25，在以 500kV降压运行期间雷击跳闸率却高达0．9／100km．aE51。 1．4我国运行经验 220kV新杭I回线路多年观测数据发现，其绕击跳闸占雷击跳闸59．6％t61。 上输电线路共发生雷击跳闸143次。通过对其中的45次典型雷击跳闸故障进行分析，绕击 ．．596． 绕击4次，反击1次。 文献[4】、[8】指出，在超高压输电线路运行中，绕击是雷击跳闸故障的主要原因，占雷 击跳闸的90％以上。并呈现如下规律：(1)雷击闪络故障相以杆塔边相为主；(2)雷电流幅值 运行经验表明，220kV及以上输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效雷电绕 击导线造成。本课题结合国内外绕击理论的研究成果，从防止输电线路绕击入手，开展FLZC 防架空线路防绕击避雷针