不平衡绝缘在输电线路同塔双回路中的应用.pdfVIP

不平衡绝缘在输电线路同塔双回路中的应用

摘要：针对采用不平衡绝缘的双回共塔输电线路发生多起遭受雷击同时跳闸事

故，对同塔双回架空输电线路，考虑不同相导线上瞬间工频电压影响，计算分析

耦合系数差异、横担高度不同、导线平均高度不同对不同回路不同相绝缘子上产

生的雷电压差异，从理论上确定同塔双回架空输电线路不平衡绝缘度。由于架空

输电线路架设在户外，存在着各种不稳定因素，其中受雷击是造成线路跳闸率居

高不下的主要原因，因此必须十分重视输电线路的防护问题。

关键词：不平衡绝缘；输电线路；同塔双回路；应用

引言

采用不平衡绝缘是一种解决同塔双回线路雷击同跳问题的方法。不平衡绝缘

即人为地造成同塔双回线路之间的绝缘强度差异，在雷电反击杆塔时，使绝缘强

度较低的一回线路（低绝缘侧）首先发生闪络以分流雷电流，从而提高绝缘强度

较高的另一回线路（高绝缘侧）的耐雷水平。因此双回共塔输电线路需采取不平

衡绝缘以防止双回线路同时遭受雷击跳闸。由于不平衡绝缘度选用不当，采用不

平衡绝缘的双回共塔输电线路仍然会发生雷击跳闸事故，应引起有关人员的注意。

1.110kV同塔双回输电线路防雷设计的必要性

分析电能是现代社会文明的基础。它为现代工业、农业、科学技术和国防提

供必不可少的动力，在国民经济中占有十分重要的地。而电力线路是电力系统

的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务，在电力系统中充当纽带的作

用。架空输电线路一般沿途翻山越岭、跨江过河，即要经受严寒酷暑，还要承受

风霜雨雪及雷击。雷电是一种很严重的自然灾害，雷电活动一旦对大地产生放电，

便会引起巨大的热效应，电效应和机械力，而造成巨大的破坏。而输电线路分布

很广，地处旷野，绵延数百公里，很容遭受雷击。根据广东电网2007-2011年同

塔线路防雷运行统计表明，110kV及以上线路雷击同跳次数约占全部雷击跳闸的

15-30%，其中双回同跳约占80%以上、110kV同跳约占70%以上，因此应重点防

治110kV、220kV雷击双回同跳，并且110kV同塔线路绝缘配置不平衡度应大于

220kV同塔线路。因此同塔双回输电线路防雷工作重点，应尽力减少线路多相雷

击故障，减少同塔双回线路雷击同跳事件雷击跳闸次数。110kV同塔双回输电线

路的雷害事故成为电力系统稳定运行的一个重要课题。

110kV同塔双回输电线路为电网提供安全可靠的运行方式，当一回发生电

事故时，另一回可马上对其恢复电，提高输电线路电可靠性。

当雷电击中输电线路后不仅引起同跳事件，甚至会沿输电线路传入变电站的

侵入波会威胁着变电站的电气设备，造成重大事故。因此做好输电线路的防雷设

计不仅可以减少雷击同塔双回输电线路引起的雷击同跳次数，还有利于变电站内

电气设备的安全运行，是保证电力系统电可靠性的重要环节。

2.加强绝缘配置方式

目前同塔双回架空线路加强绝缘方式一般采用平衡高绝缘和不平衡绝缘两种

配置方式。

2.1平衡高绝缘

即同塔双回线路的不同回路采用的绝缘方式比正常配置方式增加1到2片绝

缘子的加强绝缘配置。根据国内外经验，采用平衡高绝缘设计，对于110kv及以

上运行电压等级较高的同塔双回线路，不仅能有效提高两回线路的耐雷水平，大

大减少总跳闸率，还能明显降低因线路遭受雷击而引起的双回路的同时跳闸事故，

是一种比较有效的措施。目前在美国和日本的同杆双回线路一直都采用平衡高绝

缘设计。

2.2不平衡绝缘

即同塔双回线路的一回线路采用正常绝缘配置方式，另一回线路采用比正常

配置方式增加1到2片绝缘子的加强绝缘配置，也就是两回线路的绝缘子串片数

有所差异。这样，雷击时正常绝缘子串片数的回路闪络的几率很大，闪络后的导

线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之

不发生闪络，从而保障了另一回路的连续电。根据相关统计数据表明，如果采

用不平衡绝缘配置方式，虽能有效降低同塔双回线路同时跳闸的概率，但折算到

单回线路后总跳闸率还是较高的。因此，这种配置方式是以牺牲一回线路的安全

运行为代价来降低两回线路的同时跳闸率，但总跳闸率会比较多，这在当前强调

电网的安全运行高于一切的背景下，是不能充分提高电安全性的。

3.不平衡绝缘在220kV线路中的应用

3.1绝缘不平衡度的影响

在导致线路同跳的各种多相闪络事故中，由于两相闪络所需的雷电流最小，

因此由两相闪络引起的同跳事故也最多。图1为在不