220kV同塔双回输电线路雷击跳闸原因
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[摘 要]通过使用同塔双回输电线路架设方法，有效的解决了输电走廊紧张问题，同时还降低了建设成本。但遇雷雨季节时，220kv同塔双回输电线路由于雷击造成的跳闸事故频繁发生，严重影响了系统的稳定及居民的用电安全。在下面文章里，我们将对造成输电线路雷击跳闸的原因进行分析，并提出一些有效的防雷措施。
[关键词]220KV；输电线路；同塔双回；雷击跳闸；原因
中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0003-01
前言：
随着用电需求的增长及电力体制改革的推进，电力基础设施的建设数量、范围都在不断扩大，随之带来了输电走廊紧张问题，通过在输电网建设中应用同塔双回输电线路，有效的解决了输电走廊紧张的问题，同时也有效的降低了成本，提高了输电能力。但在雷雨季节时，220KV同塔双回输电线路由于雷击造成的跳闸事故频繁发生，严重影响了系统的稳定性及居民的用电安全。在下面文章里，我们将对造成220KV同塔双回输电线路跳闸的原因进行分析，并提出一些有效的防雷措施。
一.220KV同塔双回输电线路的特点
220KV同塔双回输电线路在建设过程中，与传统输电线路有着显著的区别，具体表现在杆塔高度大、基础占据输电走廊范围大、线路多，同时为了降低同塔双回输电线路运行过程中出现的电气参数不平衡影响，在设计时，一般是选用鼓型杆塔，两回输电线路采用逆相序的排列方式，因为尽量减小回间距离能够降低不平衡，所以回间距离相对较近.同塔双回输电线路的这些特点在雷雨季节，与雷害的频繁发生存在一定的关系。
二.雷害类型及特点
在输电线路运行过程中，雷击跳闸主要是由于雷电过电压，雷电过电压主要包括两种，分别是直击雷过电压和感应雷过电压，由于感应雷过电压对于220KV输电线路的影响较小，所以在这篇文章里我们主要对直击雷过电压造成的跳闸问题进行分析。通过对历年来发生的雷击跳闸事故进行分析总结，我们发现造成线路跳闸的直击雷过电压按照雷击部位可以分为两类：
2.1 反击（雷击杆塔或避雷针）
在输电线路运行过程中当雷电直接击中220KV输电线路的杆塔或避雷线等金属体时，在将雷电流引入大地的过程中，致使在与雷击体相连的金属导体上产生了巨大的对地电压，极易对导线发生闪络，使输电线路上出现过电压，由于杆塔或避雷线的点位远高于输电线路，所以这种现象被称为反击。反击的故障特征主要是：一般引起一基多相或多基多相故障，水平排列的中相或上三角排列的上相故障。
2.2 （绕击）雷击输电线路
当雷电直接击中或绕过避雷器击中输电线路时，会直接导致线路上出现过电压，这一现象被称为绕击。绕击故障特征：一般单基单相或相邻二基同相故障，水平或上三角排列的边相故障，，杆塔接地电阻较小，雷电流较小，一般在20到30KA，塔身高度较低，导线、杆塔地线和接地体无明显灼伤痕迹。
三.雷击跳闸原因分析
通过对以往发生雷击跳闸事故的详细分析，我们对220KV同塔双回输电线路运行过程中造成雷击跳闸的原因进行总结分析。主要是包括下列4个方面
3.1 杆塔所处位置不恰当
220KV输电线路作为电输送的重要通道，在配电网中占有很大的比重，其途径区域的地形地貌对于防雷有着很大的影响。由于雷击跳闸主要是由于直击雷，而直击雷又分为反击和绕击，220KV等级杆塔的反击耐雷水平为75到110KA，输电线路针对反击的耐雷水平远远高于针对绕击的耐雷水平，所以防止绕击的发生对于输电线路的防雷工作有着重要的意义。
通过相关分析，我们发现雷电绕击率主要与杆塔高度、杆塔地面坡度呈递增的函数关系。当杆塔高度增加时，地面的屏蔽效果减弱，增大的了绕击区域，同时杆塔增高会增大电感，增大雷电流流经杆塔时产生的电压。地面坡度的增大会增大导线弧段的暴露，当输电线路沿山坡走向架设时，山坡外侧的绕击范围大，绕击发生率大，而山坡内侧绕击范围小，绕击发生率小。
3.2 杆塔呼高及接地电阻大
根据实际运行经验，我们了解到杆塔的接地电阻大小与输电线路的耐雷水平呈反比，随着杆塔的呼高的增大，输电线路及杆塔的耐雷水平逐渐降低，耐雷水平越低，接地电阻越小，杆塔呼高对耐雷水平的影响也就越大。同时随着杆塔呼高及接地电阻的增大，首先闪络相输电线路位置呈由高到低变化。
3.3 避雷线保护角超标
在输电线路上架设避雷线是最为简单有效的防雷措施，避雷线对输电线路的保护效果与其保护角大小有着直接的关系，避雷线保护角指的是避雷线与外侧导线的连线和避雷线对地垂线间的夹角。跳闸率与保护角的大小呈正比，保护角越大，跳闸率越高，当保护角降低到一定程度时，甚至会呈现屏蔽效果，基本避免绕击的发生。
3.4 杆塔外绝缘水平降低
在运行过程中，由于绝缘子遭受雷击而导致跳闸的事故频发，通过对原因进行分析，我们发现绝缘子的串长及绝缘配置不同对于输电线路的耐雷水平有着很大的影响。长期运行情况下，绝缘子长期受到交变电场作用，绝缘性能会老化降低，其分布电压也会随之降低，如果这些问题不能提前发现并进行处理，则容易出现闪络，尤其当处于雷雨季节时，绝缘子闪络的几率更大。
四.降低雷害的措施
上面我们对造成220KV同塔双回输电线路雷击跳闸的几个原因进行了简单总结分析，为了提高线路安全稳定运行水平，在输电线路建设及运行过程中，有必要采取降低雷害的有效措施，针对上面的几个原因，我们提出下列几个措施。
4.1 降低杆塔接地电阻
在实际运行过程中，对于杆塔接地电阻值应定期进行测量，尤其在雷雨季节前，更应严格细致的进行测量，对于电阻超标的杆塔，可以通过更新改造接地线、增加接地线数量、在地线埋设处使用降阻剂或碳粉来保证对地电阻满足运行安全要求。
4.2 调整线路绝缘水平
通过对输电线路上绝缘子绝缘性能的定期测量，对绝缘降低、不合格的绝缘子进行更换，对于特殊区域内对于绝缘水平要求较高的线路，可以通过加长绝缘子串、增加绝缘子片数来增大爬电距离，提高耐雷水平。必要是还可以更新使用性能更加优越的新型绝缘子。
4.3 减小避雷线的保护角
由于保护角大小直接影响避雷线对输电线路的保护效果，减小保护角能够有效的提高耐雷水平，在具体实施过程中可以通过输电线路向杆塔中心方向水平移动；增加绝缘子片数，提高线路的绕击耐雷水平的同时由于增大了绝缘子长度，降低了导线高度，使得保护角减小，进而起到更好效果。
4.4 装设多相重合闸装置
由于在输电线路发生雷击时，有时会导致双回线路同时跳闸，对系统稳定运行造成大的冲击，为了解决这一问题，通过装设多相重合闸装置，能够在双回跳闸后分别进行重合闸，降低跳闸影响。
结束语
通过上面文章分析，我们对于同塔双回输电线路运行过程中雷击跳闸的原因进行了了解，并针对性的提出来防雷措施。随着电力系统规模的不断扩大，220KV同塔双回输电线路在配电网中的比例会越来越越大，在运行过程中，如何降低雷击跳闸率，提高线路安全稳定运行水平对于整个电力系统的安全稳定都有着积极的意义。
参考文献
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