【防雷知识讲义】我国输电线路防雷保护现状及防雷新技术综述.docVIP

我国输电线路防雷保护现状及防雷新技术综述 长期以来，人们一直认为超高压电网中由于绝缘水平的增强，线路耐雷水平提高，雷击则退到次要位置，操作过电压在绝缘配合中起主导作用，实际上，超高压输电线路所承受的饿工作电压、操作过电压和雷电过电压，与线路绝缘的耐受能力以及限制电压的各种措施，组成了一个相互联系的有机整体，而这三种电压对超高压系统的绝缘配合，运行可靠性的影响，谁起主导作用，决定于具体情况和条件，是发展变化的。 随着对操作过电压的深入研究，以及保护设备性能的提高及保护措施的不断完善，500kV系统的操作过电压水平已降至2.0p.u及以下，330kV系统的操作过电压水平已降至2.2p.u及以下，操作过电压已不再是超高压线路绝缘的控制因素。 我国的输电线路运行水平东与西、南与北差别较大，其主要原因有纬度、气候条件、地形地貌的差异，也有维护管理上的差别，因而线路跳闸率有较大的差异，但从全国平均数来看，基本状况如下： 近年全国各电压等级线路故障眺闸率（平均数） 单位：次/100km?a 年份 电压等级（kV） 1996 1997 2000 2003 110 1.204 0.852 0.749 1.085 220 0.814 0.744 0.452 0.765 330 0.051 0.114 0.197 0.419 500 0.516 0.194 0.201 0.327 雷害事故在输电线路总事故中占有很大的比例.雷害较为严重的地区和省份有:福建、广东、广西、华东、贵州、四川、东北、华北等。从最近几年线路运行统计的结果来看，例如，1997年度输电线路的污闪眺闸及事故比1996年度降低了约90%，但雷击眺闸有增无减。可见防雷保护仍是当前输电线路运行维护工作的最重要任务之一。 一、输电线路雷击事故值得注意的几个特点 1、雷电活动强弱年份不同有差异 雷电活动的强弱不同的年份差异较大，同一条线路不同年份的雷击故障率相差达10倍，如下表所示： 500kV天平线1、2回线路雷击跳闸率历年统计表 年份 跳闸情况 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 平均数 次数 6 3 2 2 5 5 5 2 3.625 次/100km?a?40雷日 0.954 0.477 0.159 0.079 0.397 0.397 0.397 0.159 0.377 天平1回总长度314.478km，天平2回总长度315.857km。 最低与最高年份的差异达12倍。 2、保护角大的线路雷击故障率较高 电压等级（kV） 500 750 1150 档距 350～400 450 370 相间距离（米） 12 18 22.8 导线平均高度 15.8 21.7 23.9 地线平均高度 26.8 37.2 41 保护角 20～220 18～220 24～280 雷击跳闸次数 67 9 16 占总跳闸次数的比例 17.49% 23.07% 84.21% 从表中可以看出： ·架空地线对边导线的保护角越大，雷击故障率越高； ·特高压输电线路即使耐雷水平相当高，也由于保护角过大也导致雷击跳闸率高，特高压线路防雷工作仍然是线路防护工作的重点。 3、小保护角仍会屏蔽失效 1992年7月，500kV线路发生几次由于绕击引起的雷击跳闸事故，在这几起事故中，遭受雷击的杆塔有一个共同的特点，即都为ZM1型塔，边导线的保护角为7.20。 4、山区线路以绕击为主； 5、雷击档中引起的反击闪；络不容忽视 6、耦合系数大的导线反而遭绕击次数多 一般认为，与地线耦合作用大的相导线较耦合作用小的相导线不太容易遭绕击，然而，对于垂直排列的三相导线而言，下导线尽管耦合系数较小，但其保护角也较小，上导线耦合系数大可保护角也大，所以上导线遭雷击的次数多。 导线位置 上 中 下 绕击次数 10 8 5 占总绕击数的比例 43.3 34.8 21.7 二、减少线路雷击事故的途径及防雷保护措施 1、接地电阻：当杆塔塔型、尺寸与绝缘子型式和数量确定后，影响线路反击耐雷水平的主要因素是杆塔的接地电阻。500kV典型酒杯塔和±500kV典型直线塔不同接地电阻所对应的耐雷水平的计算值： 接地电阻 7 15 30 交流500kV耐雷水平 176.7 125.4 81.2 直流500kV耐雷水平 315 235 167 不同的接地电阻对线路杆塔的耐雷水平有较大的影响,杆塔接地的作用显得十分重要. 2、地线与边导线的保护角：根据计算，当保护角大于20度之后，绕击就会显著增加。 3、杆塔高度：当塔高增加时，绕击数会增加。而且塔高较大时，会趋于饱和，杆塔高度增加，地面屏蔽效应减弱，绕击区变大，使更多的雷不