220kV输电线路工程防雷措施研究吐尔逊古·阿布都拉

220kV输电线路工程防雷措施研究吐尔逊古·阿布都拉

1吐尔逊古·阿布都拉，2阿尔孜古丽·艾则孜，3买合苏旦·阿不

国网新疆电力有限公司喀什供电公司，新疆喀什844000

摘要：在我国快速发展的过程中，电网设备正在不断调整和完善。随着人们对电力输送稳定性和安全性的要求不断提升，220kV高压输电线路成为各地供电局重点发展的项目，逐渐覆盖了城乡的电网系统。在220kV高压输电线路的搭设和运营中，不得不考虑防雷设计，因为电网架设需要在高空进行，需要很多细长的电线杆支撑，在雷雨季节很容易遭受雷击。因此，分析220kV高压输电线路遭受雷击的主要原因，阐述主要的防雷接地技术要点，并探究220kV高压输电线路防雷的有效对策。

关键词：220kV高压输电线路；防雷接地技术；电网系统

引言

在高压输电线路正常运行过程中，雷击跳闸会对电网安全造成很大的影响。目前雷电事故基本可以占据总事故量的1/3，所以明确雷害现实情况，采取有针对性的措施加强防雷保护，是保证电网可靠性及安全性的关键所在。

1输电线路设计中防雷技术的重要性

在输电线路运行的过程中，雷击是普遍存在的引发输电线路故障的因素。通常情况下，雷击具有较强的突击性、爆发性，可在瞬间产生热电效应、磁场效应，破坏能力极强。因此，当雷击电力输电线路时，将对其产生巨大的危害，导致输电线路出现损坏，进而引发线路故障。结合工作经验，在输电线路运行过程中，雷击故障的类型大致可分为以下3种：①雷直击杆塔。输电线路（ElectricityTransmissionLine）主要是由架空输电线路（OverheadTransmissionLine）和电缆输电线路（CableTransmissionLine）组成，其中，架空输电线路主要由输电导线、杆塔、绝缘子、拉线、杆塔基础、接地装置等共同组成。由于输电线路中的杆塔相对较高，在雷雨天气，当大地感应到雷云中存在电荷时，输电线路杆塔将充当传导媒介，导致雷击杆塔问题的产生，从而导致塔顶电位升高。当电位超过绝缘子的抗雷水平时，会引发绝缘子发电现象的产生，形成单线接地，出现输电线路故障。②雷直击导线，即雷绕过避雷线直接作用在输电线路的导线上，从而引发线路绝缘子发生闪烁出现跳闸停电故障，因此又被称为“绕击闪烁故障”。诱发绕击闪烁故障的因素有很多，比如避雷线保护、接电电阻值、杆塔设计高度、导线布置形式、地理条件等。③雷击线路周边。随着近年来电力技术与设备的创新发展与应用，高集成度的电子设备逐渐被应用到电力系统中，由于高集成度的电子设备对雷电电磁脉冲具有极强的反应，当雷击作用于输电线路周围时，会导致输电线路瞬间形成感应过电压，增加电力输电线的电荷量，引起绝缘子破裂、击穿等事故，甚至入侵到变电站，威胁到整个电力系统，影响电力系统的安全运行。因此，在输电线路设计中，实现防雷技术的科学应用对保障输电线路运行的稳定与安全具有重要意义。

2220kV高压输电线路防雷接地技术要点分析

2.1避雷针安装

在220kV高压输电线路防雷接地设计中，避雷针是重要的工具，对防雷效果具有直接影响。避雷针在雷云和地面保持一定距离的情况下，首先检测雷云中的先导放电情况，且直接改编雷云中先导放电通道产生的电厂方向，将雷击引到接闪器中，实现将雷云中的活跃电引到避雷针设备中，通过避雷针进行电力的无害化传导，减轻雷击现象带来的电路危害。这种防雷方式和其他防雷设备不同，它直接将雷电引到自身。

2.2避雷线

（1）考虑到线路电压超过110kV，且处在雷击频繁发生的地区，所以装设两根避雷线。对辖区内单根避雷线进行改造，是现阶段必须尽快解决的实际问题。实践表明，当本地区高压输电线路采用双根避雷线后，并将保护角控制在20°以内，可有效防止雷击跳闸。可见，在雷击频发发生的地区，采用单改双的措施是十分有效，应坚决予以实施。（2）当线路采用双根避雷线时，其对边导线提供的保护角必须满足规程的要求：当电压为110kV时，保护角不能超过25°；当电压为220kV时，保护角不能超过20°；对于大跨越杆段，其保护角应控制在15°以内。（3）对于地区内经常受到雷击破坏的杆塔，需要取消地线间隙，保证避雷线直接通过杆塔实现接地，从而保证泻放能力。（4）在线路终端布置的杆塔，其架空地线需要借助变电站构架和地网实现相连。（5）如果地区内高压输电线路的避雷线遭到锈蚀，或运行时间超过15a，则要在检查确认的基础上立即予以更换。

2.3加强接地测试，提升耐雷水平

供电局针对220kV高压输电线路防雷，要加强领导、统一部署、周密安排，确保防雷、防汛、抗旱等各项工作有序推进。要针对防雷接地进行测试，确保防雷效果稳定。例如，在防雷预试方面，兴义供电局2018年计划完成防雷预试315组；同时，针对2017年雷击跳闸频繁的线路，制定专项综合防雷整改措施，完成了647基杆塔的接地电阻测试，618只避雷器和放电计数器检查；对配网开展防雷接地专项整治，采用加装氧化锌避雷器、装设放电间隙、不合格接地电阻改造和针式瓷瓶绝缘子更换等措施，提升线路耐雷水平；安排1440组防雷整治项目，通过有效的防雷测试，为地区电网安装高效运行提供了有利保障。

2.4科学配置线路避雷器

为进一步提升输电线路的耐雷水平，在输电线路设计过程中，可在搭设避雷线的基础上科学配置避雷器装置。例如，在输电线路中，将绝缘氧化锌避雷串并联在线路绝缘子上，用以分散雷电流，使击穿电压小于绝缘子串的闪络电压，从而保证输电线路电压始终处于安全范围，防止因绝缘导线产生过电压而引发雷击故障。又比如，在构建现代防雷系统时，加强三合一或二合一信号防雷器的科学应用，实现模拟信号线路、电源、同轴信号等的有效防护。在此过程中，应保证防雷器PE端良好接地，做好日常检查与维修工作。通常情况下，避雷器在环境相对恶劣的山区架空输电线路工程设计、水电站附件的输电线路工程设计、跨越相对较大的铁塔中具有广泛的应用。

2.5开展接地巡检，及时发现问题

避雷器性能完好、接地线正常，是确保220kV高压输电线路有效运作的关键。相关供电局要对220kV高压输电线路防雷设备接地线路进行仔细“体检”，做好检查监测记录，明确防范重点，为雷雨季节电网设备安全运行提供保证。夏季是强对流天气和雷雨多发季节，供电局要充分借鉴以往工作经验，优化完善电网防雷避雷实施方案和工作预案，对曾经发生雷击跳闸线路及电网设备进行数据分析，查找易发生雷击地段、线路、设备区域，进一步完善电网防雷示意图，有针对性地制订防雷应对措施，筑牢电网防雷屏障。增加电网设备巡视次数，落实特殊天气特巡制度，并按照“巡改结合”的原则，组织人员对变电站和220kV高压输电线路的各级电力线路防雷设施全面检测，重点对设备与接地网、架空地线与接地装置的导通状况、接地体是否锈蚀等进行检查。发现接地装置锈蚀、引下线与设备连接点松动等情况，应立即整改，确保设备在雷雨季节良好释放雷电流，降低雷电对设备的损害。全面开展供电线路防雷保护设施检查和线路通道清理工作，及时处理排查发现的破损避雷器、瓷瓶、不符合参数要求的接地装置、接地电阻。不合格的接地线要重新埋设，提高电网的防雷抗灾能力。

结语

因雷电不受控制，输电线路保护工程较为复杂，且雷击跳闸极易造成线路跳闸，因此做好防雷工作，必须系统个部门协商合作，综合考虑输电线路跳闸的多方因素，采取综合防护措施，在实际运行中采取合理的方式给予保护，及时检测维护线路设备，降低输电线路雷击跳闸率，提高线路安全水平，为人民生产生活正常运行提供保障。

参考文献

[1] 吴仕军,曾勇,陈春.贵州山区输电线路防雷技术研究[J].价值工程,2017(25).

[2] 梁兴.高压输电线路的防雷[J].价值工程,2010(35).