山區(qū)架空輸電線路雷電過電壓分析與防護措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-946編號：_山區(qū)架空輸電線路雷電過電壓分析與防護措施審核：_時間：_單位：_山區(qū)架空輸電線路雷電過電壓分析與防護措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。1  線路概況某110 kV線路全長51.8 km，桿塔140基，導(dǎo)線為LGJ-150，線路平均檔距約為350 m，

2、桿塔采用110 kV定型塔。 系統(tǒng)為中性點直接接地系統(tǒng)，全線采用GJ-35鋼絞線為雙避雷線，保護角19。耐張塔采用9片XP-4.5懸式絕緣子串，直線塔采用8片XP-4.5懸式絕緣子串，接地極為4根垂直接地體與放射型的水平接地體相連，水平接地體的敷設(shè)長度視接地電阻值而定，部分桿塔采用了化學(xué)降阻劑，每基桿塔的接地電阻值均符合設(shè)計要求。自線路建成投運以來，該線917號塔與7392號塔之間由于屬于強雷區(qū)，造成多次絕緣子串沿面閃絡(luò)、絕緣子破碎、甚至導(dǎo)線接地跳閘的永久性故障，極大地影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。2  原因分析(1) 根據(jù)故障后線路巡視結(jié)果，導(dǎo)致線路跳閘的原因包括雷擊塔頂后的反擊和繞過避雷線

3、的繞擊2種情況。(2) 雷擊故障點大多處于山谷附近，可能是因為架空輸電線路本身所處的地理位置較高，遭受雷擊的概率較大，此外由于地形的影響，存在一定的坡角，增大了保護角，也就增加了雷擊的概率。(3) 雖然線路桿塔接地電阻符合設(shè)計及運行規(guī)程要求，但線路途徑地區(qū)多為山地，接地電阻值難以進一步降低，也就無法繼續(xù)提高線路的耐雷水平。 通過計算得知，雷擊桿塔頂端的耐雷水平為6269 kA，小于75 kA，繞擊導(dǎo)線的耐雷水平為8kA，繞擊概率高。3  改進措施針對該條線路的避雷線保護角不足且耐雷水平不夠，提出以下措施：(1) 減小線路保護角。在地面傾角比較大的區(qū)域，采取減小保護角直至為負值的方法來

4、改善保護范圍。將2根避雷線各向外側(cè)移0.15 m，全部或部分抵消地面傾角的影響，以減小對兩邊相的保護角，經(jīng)過計算證明中相導(dǎo)線仍在保護范圍內(nèi)。(2) 增加絕緣子片數(shù)。保持避雷線的高度不變，即保持桿塔結(jié)構(gòu)高度不變時，增加絕緣子的片數(shù)可以降低導(dǎo)線的高度，使保護角減小，增加了絕緣子串的50沖擊放電電壓，同時最大繞擊擊距減小，繞擊率也相應(yīng)降低。因此，在該線路遭受雷擊頻率較高的部分線段，增加了12片絕緣子。但需要注意的是，當保持導(dǎo)線高度不變，增加避雷線的高度即增加桿塔結(jié)構(gòu)高度時，雖然線路保護角減小，但最大繞擊擊距增大，導(dǎo)致繞擊率增大，因此，不能片面地通過增加避雷線的高度來改善保護角。(3) 在部分地勢較高、容易聚集雷云的線段加裝線路型氧化鋅避雷器。采用線路型避雷器的目的就是提高線路的耐雷水平。因此，在輸電線路上安裝線路型避雷器必須保證被保護線段內(nèi)、外桿塔遭受雷擊時被保護線段內(nèi)絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。此外，在選型時，考慮到線路絕緣子串的50%放電電壓比線路型避雷器雷電沖擊殘壓高得多，還計算了提高或降低線路型避雷器沖擊殘壓對線路耐雷水平的影響。改造前5年該條線路共發(fā)生11起雷擊跳閘事故，改造后，連續(xù)3年未發(fā)生雷擊跳閘事故，而其他未進行改造的輸電線路雷擊跳閘率未見明顯下降。實際運行情況及計算結(jié)果表明，調(diào)整避雷線分布位