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高压架空输电线路避雷措施研究

文档作者：王钦钦文档来源：国网吉林省电力有限公司长春供电公司		点击数：	更新时间： 2024年07月02日
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上一篇：高压输电线路电晕放电分析与防治措施

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高压架空输电线路避雷措施研究
王钦钦
(国网吉林省电力有限公司长春供电公司，长春130041)
[摘要] 当架空输电线遭受雷击时会造成线路和设备的损坏，影响电网的安全稳定运行，因此线路的防雷措施显得尤为
重要。鉴于此，提出了合理选择输电线路路径、架设避雷线、降低杆塔接地电阻和保护重点地段的防雷措施。
关键词 雷击架空输电线路避雷
中图分类号TM732
0引言
电站是构成电力系统的重要组成部分，变电站之间的
联系主要依靠输电线路。在我国广袤的大地上纵横交错着
高压输电线路，以达到远距离输电、维持不同区域电网之
间联络和保障大电网稳定运行的作用，因此维护电力系统
中高压输电线路的长期稳定运行则显得尤为重要。目前，
高压线路的防雷研究主要分为两个方向：一是关于雷电原
理的研究，即通过模拟雷击的放电来研究避雷器的工作原
理和进行相应的改进工作；二是关于防雷措施的研究，即
在已有的技术条件下进行优化配置以达到防雷的目的。
1雷电的危害
雷击对高压输电线路的危害主要表现为：影响设备的
绝缘，流过的大量电流使得设备迅速升温，导致其发生异
常甚至爆炸；雷击使得导地出现静电感应，造成导体因放
电而引起局部升温，导致其扭曲变形或起火；雷击使得设
备通过大量电流，导致继电保护设备动作，当雷击持续时
间超过继电保护设备重合闸延时则会造成重合闸不成功，
影响电网供电的可靠性。
2瓷瓶击穿放电的原理
为保障输电线路的稳定运行和对地的安全距离，电压
等级越高的输电线路对运行条件的要求就越苛刻。为保障
高压输电线路对地绝缘，通常在输电线路与杆塔之间采用
绝缘子串进行连接和支撑。当绝缘子或瓷瓶破损时会影响
输电线路运行的可靠性，严重时会导致导线断裂，不仅影
响电网稳定运行，还威胁到周围的人身和财产安全。
在雷击放电过程中，绝缘子或瓷瓶相对于其它元件更
易遭到破坏。当雷电击中高压输电线路时，线路会瞬时产
生巨大的电压波动，从而影响附近的电厂。在绝缘子边缘
的电场发生变化且电场强度足够高时，绝缘子绝缘遭到破
坏就会形成对应的导电通路，流过的大量电流使得瓷瓶急
速升温，导致其燃烧或爆炸。在这一过程中，绝缘子的破
损并不会引起线路的直接跳闸，但是如果瓷瓶炸裂时碰到
线路就会导致线路跳闸，从而对线路的安全稳定运行造成
影响，因此在避雷措施的研究中需要重视绝缘子被击穿或
破损引起的跳闸。
3架空输电线路避雷措施
3．1合理选择输电线路路径
雷击主要发生在春夏交替之间，并且雷击次数在分布
上具有一定的规律性，易受地形及气候影响，因此在架空
输电线路的防雷措施上可通过选择合适的输电走廊来降低
输电线路被雷击的可能性，从而减少输电线路因雷击而造
成的跳闸故障。在输电走廊的设计中应注意以下几点：
(1)避免山区封口及峡谷地形。
(2)避免输电线路经过潮湿的盆地。
(3)避免输电线路跨越土壤电阻率较低或突变的区
域，如地下有导电性矿藏的区域。
3．2 架设避雷线
目前，高压输电线路防雷普遍采用架架空设防雷接地
线(即避雷线)。架空防雷接地线在应对雷击上主要表现为
以下几方面：
第一是分流作用，在架空输电线路被雷击时会降低杆
塔上流经的电流，从而降低杆塔电压，达到保护杆塔和输
电线路的目的。
第二是通过耦合作用降低绝缘子的电压，从而保护绝
缘子，防止闪络现象的出现。
第三是屏蔽作用，因为架空防雷接地线的电位相对输
电线路更低。
目前在架空防雷接地线的架设上，我国采用的标准是
220kV及以上电压等级的架空输电线路应全线架设架空防
雷接地线，500kV及以上电压等级的超高压输电线路则应
架设双架空防雷接地线。
3．3降低杆塔接地电阻
根据雷击产生机理可知，通过降低雷击过程中杆塔与
收稿日期：2o16—1l一21
作者简介：王钦钦(1982一)，硕士研究生，研究方向为高电压与绝缘技术。
2017l 4(A)期I 10f7
运行维护
输Iu线路的电 就n丁减／J、甫击危害。 在降低杆塔电 l，，
． 架没架 防宙接地线不是唯一的有效办法．还可采川
降低朴塔接地电5f{的办法。目前．降低杆塔接地电阻主要
位 以卜儿种办法：
(1)使川I降阻齐lJ。降阻齐IJ足采用物理或化学的办法降
低金『『Ii的电l5l【． 从 改变线路杆塔的电阻。其主 优点址
川性强，存·般情况下郜可较好地降低金属的电 ．便
了：r泛的推J 心川。同前的降阻剂分为物理和化学降
剂：物 降 剂的制作成本高且不便于大范同使』II； 化
降l5}l刹参人了一定的酸碱物质．可能腐蚀柑：塔。
(2)乐川爆破接地技术埋入接地体。该技术类似j 变
电站接地网披地儆的铺设．通过爆破的方式在杆塔 础下
力‘”凿刈一 的接地极深坑，通过将接触向积大且电l5Ii牢较
低的导体 入土壤【{lI从而达到增加土壤接触面积、降低接
地lUI5Il的¨的 朴塔所 土壤电『5』i率与埋人接地擞的对应
际准 夫1。
表1 土壤电阻率与埋入接地极的对应标准
陔疗法 能噍川于已建成的杆塔， 且施]_周期较K．
每一 ” 塔下埋人大节的导电性良好的导体也导敛．r线
路架没成本的提高． 此电压等级较低的架空输电线路较
少使川。根掘架宅输电线路的电JK等级不同，其接地}乜
的大小也仃卡}{应的标准． 表2。
表2不同电压等级下接地电阻标准
⋯ ： 输电线路所经过 域的土壤电阻率存 较大
的差蚌，l；411tx~J‘于架窄输电线路常会出现接地电f5ll越过额
定标准的情况，此时可通过架没架空防需接地线的方 进
f 分流。
3．4重点地段的保护措施
} 系统最为 要的设备和父键节点为系统rI1的变电
站和{电厂。对于高电 等级的变电站和电厂的外J 变电
站，雷击发生存距离场站lkm 以内的输电线路一I：和 接。了
． 存变电站没备上的危害性基本没有差别，因此变电站的
避甫不仪涉及到变电站内．也涉及到邻近的近 线路。
变电站近f ．一般1km 以内的输电线路必须要达到特定的
婀寸霄水平． 表3。
表3 重点区域的线路耐雷水平要求
4 结束语
甫击作为一种自然现象．常发生在在 陵、潮湿的盆
地及湖泊附近。受到地形和架设成本的制约，架夺输电线
路 可避免会经过雷暴 。当架空输电线路遭受雷击时会
造成线路不1I设备的损坏，甚至影响电网的安全稳定运行．
此输电线路的防雷措施显得尤为重要。本文从雷击的危
害人手．提出可通过架设架空接地导线、涂刷降阻剂、增
加朴塔接地饭大小的方式来增加散流量和降低电 ．从
文现对 输电线路的保护。
参考文献
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(编辑 丘 石)
(上接第1(12页)
线。⋯此 ． 为r补偿流量失配△Q ．需要功牢F降
l98．SMW。rh于除氧器最大供水时问丁一14．83min，
此最低降负倚速率为13．405MW／min
图4 核电机组功率变化与主给水流量曲线图
108 WWW，chinaet．net 中困电T嗍
需要注意的是．在降负荷的过程中。给水流量会随汽
轮机负荷降低 下降。除氧器的出水量随之减少．从『『If增
大了除氧器最大供水时间。 此上述计算是保守的。机组
满功 棼为660MW．以降功率200MW it‘算， 当 L@IL功率
下降到460MW 时．除氧器液位不再下降。机组将重新川
到稳定状态。
参考文献
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