丹东地区220千伏线路雷害跳闸情况分析及防控措施.docVIP

精品论文 参考文献 丹东地区220千伏线路雷害跳闸情况分析及防控措施 国网丹东供电公司 辽宁丹东 118000 摘要：丹东地区雨量充沛，雷电活动频繁，雷害使线路跳闸率居高不下。受地形、土壤电阻率偏高、山区线路走廊地形不利、山区输电线路杆塔高、档距大、线路设计标准偏低等原因影响。为了减少输电线路的雷击故障，已采取了诸如：降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平、安装线路避雷器、调整地线保护角等手段加强防雷，并取得良好效果。 关键词：丹东地区 ；雷害跳闸 ； 分析及防控措施 引言 丹东地处欧亚大陆东岸，中纬度地带，属于温带大陆性季风气候，雨量充沛，雷电活动频繁，致使雷害成为丹东电网架空输电线路跳闸的最主要原因。而近几年，丹东电网建设规模不断扩大，更多新建线路位于山区，异常天气增多，雷电活动频繁，给丹东输电线路防??工作提出了更高要求。 1 近年来雷害故障情况 2010年至今，丹东供电公司管辖范围内共发生220千伏线路故障133条次，其中雷害引起的有106条次，雷害故障占全部故障的80%。 2015年8月17日凌晨2个多小时时间内，因受强雷暴影响，丹东地区220千伏线路跳闸12条次，一次气象过程导致的线路故障次数创历史之最。 2015年11月06日23时32分，220kV太宽线三相跳闸，故障相为A、B、C相。太宽线59号中线、62号左右线上下均压环均发生放电。因雷击导致线路三相故障，也极为罕见。 2 雷害原因分析 2.1 地形原因 山区地段由于地形起伏较大，气流活动特殊，会导致落地雷密度较平原地区为高。丹东大部分地区（70%以上）为山地丘陵，每年7、8月份，受西伯利亚南冷空气下和西太平洋北上暖湿气流共同作用影响，强对流天气多发，致使雷电活动强烈，统计年雷电日在40个以上。 山区输电线路杆塔基础土质多为岩石，土壤电阻率普遍在2000欧.米以上，杆塔接地电阻值大多达20欧以上，降阻很难。 2.3 山区线路走廊地形不利 许多山区线路的路径不利防雷，如线路大跨越山谷、穿越山体倾斜等，这些地理因素会导致空气气流的风向变化异常，引起雷击形态发生变化，导致山区线路防雷设施运行效果不佳。山区线路下边坡的倾斜使导线过分暴露，保护角显著增大，明显增加导线绕击率。 2.4 山区输电线路杆塔高、档距大 山区输电线路杆塔高度，跨越档距等参数多较大，带来主要问题：一是塔身电感增大，使反击电压增高；二是分流作用降低（含相邻杆塔的分流、雷击档距中央的分流）；三是档距不均匀，大档距中间容易成为薄弱点。 3 采取的主要防雷措施 为了减少输电线路的雷击故障，我们采取了多种技术手段进行防雷，如：降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平、安装线路避雷器、调整地线角保护、加装放电间隙等。 3.1 石墨接地模块降低杆塔接地电阻 通过运行经验和经过技术经济方案比较，降低接地电阻是降低雷击跳闸率，提高线路运行的可靠性最经济有效的方法，目前20条220kV线路完成了接地改造，共改造近1900基。 3.2 线路安装避雷器 自2002年至今丹东地区共计安装线路避雷器1457支，起到了良好的防雷效果。 线路杆塔加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。 3.3 调整线路保护角 这项措施对大跨越、跨越山谷导线防绕击起到良好效果。 经研究分析，对220kV单回线路铁塔，如220kV凤上线、长凤线ZM2型、ZK型地线保护角通常在14deg;至16deg;之间，将地线保护角调整至5deg;，增加避雷线对导线的屏蔽效果，有效减少和避免了线路发生雷电灾害。 经过验算保护角未改造前，线路易遭受绕击的雷电流范围为12.75-19.65kA,改造后线路容易遭受绕击的雷电流范围为12.75-13.28kA；易造绕击的雷电流区间从改造前的6.9kA，降至改造后的0.53k