高壓送電線路雷擊閃絡(luò)跳閘原因分析
高壓送電線路雷擊閃絡(luò)跳閘原因分析
摘要：通過分析高壓送電線路雷擊閃絡(luò)跳閘產(chǎn)生的原因，在進行送電線路設(shè)計時，針對雷擊情況，提出一些合理的防雷方式，以提高送電線路耐雷水平。
關(guān)鍵詞：送電線路;雷擊跳閘;設(shè)計應(yīng)用
0 引言
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展與電力需求的不斷增長，電力生產(chǎn)的**問題也越來越突出。對於送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由於大氣雷電活動的隨機性和複雜性，目前**上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。進行高壓送電線路設(shè)計時要**考慮，綜合分析每一條線路的具體情況，通過**、經(jīng)濟、質(zhì)量比較，選取有針對性的防雷設(shè)計技術(shù)措施，以達到提高供電可靠性的目的。
1 設(shè)計的原則
線路防雷保護首先在於抓好基礎(chǔ)工作，目前國內(nèi)外在雷電防護手段上並冇有出現(xiàn)根本的變化，很大程度上要依賴傳統(tǒng)的技術(shù)措施，隻要運用得好，仍然是可以信賴的。對已投運的線路，應(yīng)結(jié)合地區(qū)的地貌、地形、地質(zhì)以及土壤狀況與接地電阻的合理水平給出正確的評價，找出可能存在薄弱環(huán)節(jié)或缺陷，因地製宜地采取措施。
2 雷擊跳閘分析
高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個因素有關(guān)：線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性，因此，在進行高壓送電線路設(shè)計時，我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。
2.1 高壓送電線路繞擊成因分析
根據(jù)高壓送電線路的運行經(jīng)驗、現(xiàn)場實測和模擬試驗均證明，雷電繞擊率與避雷線對邊導(dǎo)線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經(jīng)過的地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。對山區(qū)的桿塔，我們的計算公式是：
山區(qū)高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區(qū)設(shè)計送電線路時不可避免會出現(xiàn)大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié);一些地區(qū)雷電活動相對強烈，使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。
2.2 高壓送電線路反擊成因分析
雷擊桿、塔頂部或避雷線時，雷電電流流過塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。如果升高塔體電位和相導(dǎo)線感應(yīng)過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡(luò)電壓值，即Uj >U50%時，導(dǎo)線與桿塔之間就會發(fā)生閃絡(luò)，這種閃絡(luò)就是反擊閃絡(luò)。 序號 對照項目 反擊 繞擊 1 雷電流測量 電流較大(結(jié)合電流路徑) 電流較小(結(jié)合電流路徑) 2 接地電阻 大 小 3 閃絡(luò)基數(shù)及相數(shù) 一基多相或多基多相 單基單相或相臨兩基同相 4 塔身高度 較高 較低 5 地形特點 一般，不易繞擊 山坡及山頂易繞擊處 6 閃絡(luò)相彆 耐雷水平低相(如下相) 易繞擊的相(如上相)
由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合係數(shù)k、減小分流係數(shù)β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際設(shè)計中，我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合係數(shù)k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。
3 高壓送電線路設(shè)計防雷措施
清楚了送電線路雷擊跳閘的發(fā)生原因，對照下麵表1內(nèi)容，我們就可以有針對性的對設(shè)計中送電線路經(jīng)過的不同地段，不同地理位置的桿塔采取相應(yīng)的防雷措施。
⑴ 加強高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強零值絕緣子的檢測，保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路耐雷水平的重要因素。我們在設(shè)計高壓線路時充分比較各種絕緣子的性能，分析其特性，認為玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優(yōu)點，並且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特點。特彆是玻璃是熔融體，質(zhì)地均勻，**後的新表麵仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能，所以設(shè)計中我們多考慮采用玻璃絕緣子。
⑵ 降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，儘可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是*經(jīng)濟、有效的手段。對於土壤電阻率較高的疑難地區(qū)的線路，則應(yīng)跳出原有設(shè)計參數(shù)的框框，特彆是要強化降阻手段的應(yīng)用，如增加埋設(shè)深度，延長接地極的使用，就近增加垂直接地極的運用
?、?/span> 根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在雷電活動強烈的地區(qū)和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和地段，可以增設(shè)耦合地線。由於耦合地線可以使避雷線和導(dǎo)線之間的耦合係數(shù)增大，並使流經(jīng)桿塔的雷電流向兩側(cè)分流，從而提高高壓送電線路的耐雷水平。
?、?/span> 適當運用高壓送電線路避雷器。由於安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過避雷器的動作電壓時，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。根據(jù)實際運行經(jīng)驗，在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好的避雷效果。目前在國內(nèi)範圍已使用一定數(shù)量的高壓送電線路避雷器，運行反映較好，但由於裝設(shè)避雷器投資較大，設(shè)計中我們隻能根據(jù)特殊情況少量使用。
4 其它方麵
作為設(shè)計部門，我們在進行送電線路設(shè)計時還應(yīng)注意以下幾點：
(1) 在選擇高壓送電線路路徑時，應(yīng)儘量避開雷電多發(fā)區(qū)或?qū)Ψ览撞焕牡胤?/span>;對於易受雷擊的桿塔接地，要儘量降低接地電阻。
(2) 在選擇避雷方式時也要充分考慮本地區(qū)的防雷經(jīng)驗及特點，選用合適的避雷方法;
(3) 對於雷擊多發(fā)區(qū)也應(yīng)當減少大檔距段的設(shè)計和在規(guī)程允許的範圍內(nèi)降低塔高。
(4) 加強高壓送電線路的驗收。對於新投產(chǎn)的高壓送電線路，做好高壓送電線路的驗收工作，抽查接地體的埋深是否符合規(guī)程的要求，射線長度是否達到設(shè)計的長度，接地體與接地引下線是否有可靠的電氣連接，這些都是保證桿塔可靠防雷基礎(chǔ)。
(5) 對已投運的線路，生產(chǎn)單位要加大對老舊線路的投資和改造力度，對運行中發(fā)現(xiàn)問題較多的線路、雷擊頻發(fā)區(qū)段，要集中人力、資金，儘快進行改造。
5 結(jié)束語
在總結(jié)了送電線路防雷工作存在的問題和如何運用好常規(guī)防雷技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，我們認為雷電活動是小概率事件，隨機性強，要做好送電線路的防雷工作，就必須抓住其關(guān)鍵點。綜上所述，為防止和減少雷害故障，設(shè)計中我們要**考慮高壓送電線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動強弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況，還要結(jié)合原有高壓送電線路運行經(jīng)驗以及係統(tǒng)運行方式等，通過比較選取合理的防雷設(shè)計，提高高壓送電線路的耐雷水平。雷電活動是一個複雜的自然現(xiàn)象，需要電力係統(tǒng)內(nèi)各個部門的通力合作，才能儘量減少雷害的發(fā)生，將雷害帶來的損失降低到*低限度。