110kV高压输电线路防雷保护探讨

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摘 要：文章通过对110kv高压输电线路遭雷击的危害性以及雷击跳闸的成因进行分析，探讨出110kV高压输电线路综合防雷的几点保护措施，其中包括分析雷电参数、架设避雷线、安装线路型避雷器、架设耦合地线等关键技术，以期更大程度上预防高压输电线路的雷击事故，确保电力输送的安全、稳定。

关键词：高压输电；防雷保护；安全；措施

1 110kV高压输电线路遭雷击的危害性

110kV高压输电线路是我国电网的重要组成部分，其安全运行是整个电网安全运行的重要保障。就目前来看，输电线路遭受雷击后受到的伤害主要表现为两种：雷击跳闸和断线，其中以雷击跳闸发生的概率最大。若输电线路满负荷运行时受到雷击而跳闸，将可能导致此输电线路上的过多载荷释放不出去，进而造成整个电网瓦解的事故，从而进一步扩大事故的危害性。所以雷电对于高压输电线路有着巨大的安全隐患，在输电线路的设计中，必须提高其防雷击能力，以确保线路的安全运行。

2 雷击110kV高压输电线路跳闸成因分析

首先，输电线路是否经过雷暴发生概率较大的区域。有些地区具有特殊的地理环境等因素，导致雷电活动比较频繁，输电线路如果经过此区域而没有采取相应的提升防雷水平的措施，其受到雷电影响而跳闸的事件发生频率就会大大增加。

其次，输电线路遭遇强雷电的多种击中方式，如直击、反击或者绕击。由于输电线路大多安装了避雷装置，所以其被雷电直接击中的可能性相对较小。结合经验来看，输电线路受到的雷击多是由于雷电绕过避雷装置而击中线路或者雷电击中附近设施，进而影响到线路的运行，即雷电绕击和雷电反击方式。

输电线路受到雷电绕击和反击而跳闸的原因可以从线路结构设计和线路的维护两方面来寻找，比如输电线路所设计的防雷击能力小于实际的雷暴强度，或者线路的接地装置在线路长时间运行过程中已经老化腐蚀等，这些因素都可能成为高压输电线路受到雷电绕击和雷电反击的原因。

3 110kV高压输电线路综合防雷保护措施探讨

3.1 对雷电参数进行分析

这种方法指的是通过对雷电发生位置和强度等参数进行分析，判断出有雷电发生的输电线路遭受雷击的概率和等级，并及时采取防雷措施。具体采取的办法是，通过实施输电智能巡检系统科技项目，使用gps定位系统定位各个110kV输电线路杆塔，并通过雷电定位系统快速地查询到输电线路附近的雷电活动和参数，对此进行分析，从而在雷击发生前便做好雷击防范工作，降低雷击跳闸事件发生概率。

对雷电参数的分析主要包括以下几个方面：

（1）雷电日：即一年中雷电天气日数。西北地区为30～40天；（2）雷电流幅值I（KA），由雷电定位系统根据回归计算得到。I与雷电流幅值概率P的关系为：1gP=-I/44（对于平均年雷暴日在20及以下的地区）

3.2 架设避雷线

架设避雷线作为输电线路的基本避雷措施，可以避免雷电对高压输电线路的直击。架设了避雷线后，雷电直击输电线时将会首先击中避雷线，然后雷电流通过接地线被导入地下，从而避免了雷击直击而跳闸的事件发生。由于天气系统具有不稳定性，所以为了防止雷电直击，高压输电线都应该架设避雷线。

3.3 安装线路型避雷器

线路型避雷器是利用雷电击中塔杆时将雷电流导入地下的动作，以保护绝缘子串不会发生闪络现象，从而能够有效防止雷电反击。通常，线路型避雷器具有通流量大、反应快、维护简单、重量轻等优点，并且对安装有着严格的要求，尤其是塔杆的冲击电阻对线路型避雷器的耐雷水平影响很大，所以应尽量按照标准进行安装。

3.4 进行耦合地线的架设

架空线路下方或者附近架设的架空地线被称为耦合地线，在雷电击中塔杆时，其会有分流和耦合的作用，能够降低反击和绕击的几率。在实际避雷中，这种耦合地线不仅在塔顶受到雷击时会增大了被雷击杆塔流向相邻杆塔的雷电流，而且增大了导线和避雷线的耦合系数，降低了绝缘子串发生闪络现象的几率。实践证明，架设耦合地线对降低雷击跳闸率具有明显效果。

3.5 对杆塔的接地电阻进行降低

当雷击杆塔时，雷电流会通过杆塔流入大地，从而使塔顶的电位值直接受到杆塔的接地电阻的影响。一般来说，杆塔的接地电阻主要受到杆塔的高度、塔杆所处的土壤电阻率等因素的影响。而且由于雷电流流入地下时往往沿地表传输，所以采用深井的方式来降低接地电阻的做法是不可行的。在制定降低杆塔接地电阻的具体方案时，应对杆塔的地理位置具体考察，考虑杆塔附近有无低电阻率的土壤，或者水源等，然后对这些地理条件加以有效的利用，从而降低杆塔的接地电阻。

3.6 加强杆塔绝缘

为了降低受输电线路的跳闸率，工作人员常常会对高杆塔、跨越较大杆塔及遭受雷击较频繁的杆塔进行增绝缘处理，主要方法有增加绝缘片数量、更换复合绝缘子等。同时运行单位也应重视线路中绝缘子的管理，不仅要拒绝不合格的绝缘子参与电网运行，而且在定期检查中更换不合格的绝缘子，或者使用复合绝缘子和增加绝缘子数量增加防雷效果。但出于经济性考虑，电力企业不可能为了防止雷击而无限增加绝缘子的数量，由此看来，这种通过提高输电线路的绝缘性来防止雷击跳闸的方法也有其相应的局限性，因此后期需要在控制成本方面找寻更佳方案。

3.7 安装自动重合闸

据数据统计，绝大部分雷击所造成的跳闸现象没有危及到电网的运行能力，因而可以在变电站中安装自动重合闸，在雷击跳闸后直击合闸，以利于送电的及时恢复，降低雷击的经济损失。从实际应用效果来看，这种重合闸的防雷成功率最高可达95%，最低也有57%。故有关规程规定：各级电压线路都要根据运行情况，尽可能地安装单相或三相重合闸，尤其是因土壤电阻率高而受到雷击的可能性较大的地域的送电线路，因此，安装自动重合闸对于减少雷电的危害是一种行之有效的方法，应该加以推广。

4 结束语

线路运行单位需要综合考虑线路区域的具体情况以及以往防雷经验，对雷电参数进行具体分析，结合最新防雷研究成果，选择一种可行的、经济的并且有效果的防雷措施，以保证线路的安全运行。

参考文献

[1]刘振宇.110kV高压输电线路综合防雷措施探讨[J].科技传播，

2013（14）.

[2]贺园.110kV高压输电线路的防雷对策探究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（7）.