浅析330kV同杆双回线路防雷性研究高怡

浅析330kV同杆双回线路防雷性研究高怡

高怡

（宁夏电力有限公司固原供电公司宁夏固原756000）

摘要：本文将通过EMTP程序法，对330kV同杆双回线路的耐雷性能进行分析，提出了利用统计法计算同杆双回线路的反击跳闸率。在分析输电线路绕击耐雷性能时，对线路雷电屏蔽问题进行了分析，提出对击法进行改进，充分考虑了风速影响因素，得到采用相交法的计算结果更符合实际运行情况，从而降低接地电阻是降低同杆双回线路反击跳闸率的最有效的方法之一。

关键词：EMTP程序法；同杆双回线路；反击；对击

0、前言

雷击是造成线路跳闸停电事故的主要原因，电力系统事故中雷害事故一般占50%以上，宁夏固原地区一般采用330kV线路供电，为了减少330kV输电走廊占地，采用同杆架设双回输电线路已成为330kV主干网架发展的必要选择，因此研究330kV同杆又回高压输电线路的耐雷性能及其电气特性，有着重要的意义。

1、耐雷性能计算方法简介

电力行业标准“交流电气装置的过电压和绝缘配合”推荐的计算方法是将杆塔简单视为一等值电感方式来计算，开法确定雷击杆塔时杆塔上各节点的电位随时间变化的过和。目前世界各国对同杆双回线路绕击率的计算方法基本是采用电气几何模型（击距法），只是在一些具化参数上磁差异。但在反击计算上，各国的方法相差较大，有用行波法、EMTP程序法等等，本文将采用EMTP程序法，现将此方法的优点进行简单介绍。

EMTP是计算电磁暂态过程的通用程序，同时也设有稳态下的解，因此可以解决电力系统中许多稳态过程的计算，如故障计算、潮流计算、过电压计算、系统故障分析、交直流联合电力系统暂态现的研究，此外EMTP同样可以用于电力系统以外的一般电路、电子回路及能用电路表示的非电系统。

2、同杆双回线路的反击耐雷类性能分析

本文计算参数采用导线LGJ-630/55，为分裂导线，分裂间距为450mm；避雷线采用LHAGJ-150/25；水平档距500m,垂直档距为700m,年雷电日选40，杆塔为S1型。用ETMP计算雷电在杆塔中的传播过程时，采用“行波桩”，则同杆双回输电线路杆塔计算模型为右图所示。

通过计算与统计得到下列结论：当接地电阻为10Ω时，可降低双回跳闸率120%，单回跳闸率不变；当接地电阻为15Ω时，可降低双回跳闸率9%，单回跳闸率不变。降低接地电阻，对降低单、双回跳闸均有效，冲击接地电阻从10Ω降低到5Ω时，总反击跳闸率下降238%，双回同时跳闸率下降363%，冲击接地电阻从15Ω降低到10Ω时，总反击跳闸率下降142%，双回同时跳闸率下降77.3%，而当杆塔高度增加时，线路反击跳闸率增加，当采用正相序排列时，双回同时跳闸率点总反击跳闸率的30%左右，采用上下三角形排列时，双加同时跳闸率点反击跳闸率的20%，采用逆相序排列时，双回同时跳闸率点反击跳闸率的10%左右。因此对于330kV同赶双回线路，导线应该采用逆相序排列。

3、同杆双回线路的绕击耐雷性能分析

由于在现实中，雷击时常常伴随着刮风下雨，且330kV同杆双回线路的杆塔高度相对较高，计算时应充分考虑实际线路气象条件，因此对击距法进行改进行，考虑风速来反盈实际情况，具有一定的指导意义。

通过分析和计算得到下列结论：随差杆塔高度的增加，绕击跳闸率增加；当地面倾角增大时，绕击跳闸率呈非线性上升，地面倾角小于15º时，倾角对绕击率的影响不大，地面倾角大于15º时，绕击率呈倍数增加；当风速小于5m/s时，风速对线路的绕击率的影响不大，当风速大于5m/s时，风速对线路的绕击率的明显增加，因此分析330kV同杆双回线路耐雷性能时，应考虑风速影响因张，才能使分析结果更符合实际情况；击距的大小对绕击率的影响也很大，击距的改变同杆双回线路的绕击跳闸率将呈倍数增加。

4.同杆双回线路防雷保护措施研究

4.1反击耐雷结论分析

4.1.1冲击接地电阻的影响

冲击接地电阻从10Ω降低到5Ω时，总反击跳闸率下降238%，双回同时跳闸率下降363%，冲击接地电阻从15Ω降低到10Ω时，总反击跳闸率下降142%，双回同时跳闸率下降77.3%，可见降低接地电阻对降低单、双回跳闸率均有郊，是降低输电线路反击跳闸率的最有效的有法之一。

4.1.2避雷线根数对反击跳闸率的影响

当冲击接地电阻为10Ω时，3根地线可使总反击跳闸率降至2根接地线的83%，双回跳闸率和单回跳闸率也有不周程序的降低。所以在线路杆塔接地电阻较高又难以降低时，可以考虑采用3根接地线来降低330kV同杆双回输电线路的反击跳闸率。

4.1.3杆塔高度对反击跳闸率的影响

杆塔越高，送电线路截获的雷电越多。不论是总反击跳闸率，双回同时跳闸率还是单回跳闸率，当杆塔高度第增加5米，跳闸率约增加了50%，所发我们应尽量减低杆塔高度以降低反击跳闸率。

4.1.4不同排列方式对反击跳闸率的影响

当采用正相序排列时，双回同时跳闸率点总反击跳闸率的30%左右，采用上下三角形排列时，双加同时跳闸率点反击跳闸率的20%，采用逆相序排列时，双回同时跳闸率点反击跳闸率的10%左右。因此对于330kV同赶双回线路，导线应该采用逆相序排列。

4.2绕击耐雷结论分析

4.2.1杆塔高度对绕击跳闸率的影响

杆塔增高时，引雷面积将增大，绕击也会增加。

4.2.2地面倾角对绕击跳闸率的影响

地面倾角增大时，绕击跳闸率呈非线性上升，地面倾角小于15º时，倾角对绕击率的影响不大，地面倾角大于15º时，绕击率呈倍数增加。因此当地而倾角较大时，建议采取减小保护角（甚至为负值）或者增加绝缘子片数等措施来改善。

4.2.3风速对绕击跳闸率的影响

当风速小于5m/s时，风速对线路的绕击率的影响不大，当风速大于5m/s时，风速对线路的绕击率的明显增加，因此在分析同杆双回线路耐雷性能时，应考虑线路沿线的气象条件，才能使分析结果更符合实情。

4.2.4击距对绕击的影响

小对绕击率的影响也很大，击距的改变同杆双回线路的绕击跳闸率将呈倍数增加。因此，在分析同杆双回线路耐雷性能时，对击距系数的确定是重要因素。

5.3330kV同杆双回线路防雷保护措施

输电线路防雷设计的目的是提高线路的耐雷性能，降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷方式时，应综合考虑系统的运行方式，线路的电压等级和重要程度。通过对330kV同杆双回线路耐雷性能的计算，分析和研究，为提高线路的耐雷水平，可以采取以下措施：①架设避雷线，对于接地电阻难以降低的区域，甚至可以采取3根避雷线的方式来提高线路的耐雷水平。②降低杆塔接地电阻。③架设耦合地线。运行经验证明，耦合地线对降低线路雷击跳闸率效果显著，约可降低50%左右。④加强绝缘。⑤导线采用逆相序排列方式。