沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙防雷技术研究与应用

沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙防雷技术研究与应用

肖尧

(河北省送变电有限公司石家庄市050051)

摘要：经济的发展需要强大的电力系统的支撑，在当前经济迅猛发展的时代，对电力配备系统也提出了更高的要求，尤其是南方沿海地区更是如此。然而，自然灾害的频繁发生，对正常的供电系统会带来不可避免的损失。特别是雷电灾害，雷电电压甚至能够达到数百万伏，瞬间电流可高达数十万安倍，一旦雷电击中抑或感应到110kv架空输电线路上，就会引起跳闸现象，这就给正常的供电系统造成了严重的损害，给生产生活也带来了诸多的不利影响。因此本文主要就沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙防雷技术研究与应用进行探讨分析，并提出一些个人见解，以供参考。

关键词：沿海地区；110kV；同塔双回、多回；架空输电线路；并联间隙防雷技术；

前言：随着我国经济的飞速发展，以及电网工程建设进程的加速，使得线路走廊变的越发紧张，对同塔双回、多回路架空线路的采用可使走廊紧张以及土地的紧张情况得以缓解，且对输电容量的提升、地区的发展与电网工程建设协调发展得以实现提供了有效手段。我国沿海地区因自然地理因素，容易多次发生雷击事件。而为了进一步的提高并促进沿海地区电力线路防雷保护效果，在复合绝缘子防雷保护装置原有的基础上提出了并联间隙的方式，不仅降低了跳闸，而且还提高了设备的防雷能力，对于电力线路的正常运行有着重要意义。

1沿海地区雷击线路跳闸原因分析

1.1沿海地区高压输电线路雷击事故形成主要因素

（1）高压输电线路受到雷电过电压的作用；

（2）输电线路发生闪络；

（3）输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；

（4）线路跳闸，供电中断。

1.2沿海地区输电线路气候环境分析

根据调查发现，沿海地区并不容易有效地防止由于高压输电线路在雷电情况下出现的雷击跳闸。由于环境上的差异，形成了雷电活动周期和规律，雷云、暴雨天气比较多。沿海地区的线路在某一个区段特别容易出现易雷击区、易雷击带和易雷点。如果这种区段未采取任何防雷措施，就非常容易发生雷击跳闸故障。

1.3从110kv高压输电线路地理环境分析

设有高压输电线路的部分地区土壤电阻率不小，最终使杆塔接地电阻不下，这样就很可能出现反击跳闸的情况；而沿海线路也会偶尔经大风影响，导线遭受雷电绕击。

2同塔双回多回线路差绝缘防雷的原理

在双回或者多回线路中，通过增加或减少线路的一回线路的绝缘水平，当线路发生雷击闪烁时，根据电的特性，雷电流流向绝缘水平低的一回，以保护其他同塔线路不发生闪烁跳闸。当雷击线路时，并联间隙起到招弧角的作用在间隙高低压放电点之间形成通道疏导雷电流和电弧，避免雷电流在绝缘子表面进行放电造成永久损伤而最终导致线路重合不成功的事件发生。应在不增加单回线路跳闸率的前提下，提高双回或多回线路的耐雷水平。

3110k线路绝缘水平影响因素对防雷水平的作用

（1）对配置方法和绝缘性能进行适当布置，能在一定程度上对杆塔防雷的性能进行提升，进而使得因雷击产生的跳闸次数得以有效减少。

（2）当雷电对地线或塔顶进行直击时会引发线路发生绝缘反击，通过利用我国接地和防雷所建议采取得计算方式，对杆塔防雷性能进行计算分析可得出，绝缘子也是影响输电线路防雷的重要因素，所以对绝缘子片进行合理的增加，能使其放电的电压得以提升，进而提高杆塔防雷性能，使得因雷击造成的跳闸现象有效减少。

4复合绝缘子防雷保护并联间隙的设计

在复合绝缘子防雷保护并联间隙的设计中，要保证各项技术满足要求，针对原有的一些绝缘子安装方式以及当地的环境进行设计，比如，在设计中需要考虑到并联间隙、并联间隙的材料选择等。对于耐张串方案，不需要将原有的耐张串打开，只需要使用三角连板操作孔实施安装即可，这种方案在实际的应用中可以减少工作量，提高工作效率。

当线路塔窗间隙裕度足够时，在各回线路每相增加1片绝缘子后仍满足运行要求时，可在选定一回三相绝缘子中安装并联放电间隙。当线路塔窗间隙裕度不足，在原绝缘子的基础上增加安装绝缘子后不满足运行要求时，则在选定线路绝缘子两端直接安装并联间隙。

5沿海地区110kV同塔双回、多回路线路的防雷办法

5.1降低杆塔的接地电阻

减少雷击事故最有效的措施之一就是降低杆塔的接地电阻。使杆塔接地电阻数值尽可能的降到最低，以便于对杆塔地电位升高有一点的限制作用，从而达到电路耐雷水平提升的目的。在正常工作过程中，依据有关规程里的相关要求，必须周期性的检查接地电阻，对于不合格的地方要给予及时的改造。

5.2减小地线的保护角

中国的部分地区一个塔但是多回路线路的地线保户角被缩小了，目的就是能够有效降低雷电绕击率。依据上面的计算结论，地线保护角应该设在在-5b-5b的范围内。

5.3安装并联间隙的绝缘子

同塔架设多回线路杆塔产生雷击过电压时，由安装在其中一回线路上的差绝缘防雷间隙引雷杆进行放电闪络，疏导工频电弧，避免绝缘子任何损伤，使线路跳闸重合成功而不发生因雷击线路永久故障，且保护了同塔架设的其他线路不发生雷击闪络跳闸事件。

6沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙装置安装注意事项

（1）带有并联间隙装置的绝缘子在雷电冲击放电中所产生的电压要远远地小于普通绝缘子在雷电冲击放电产生的电压，经过数据计算，对于110KV的输电线路在雷击作用想所产生的放电电压要小于5.0%，而加长型的绝缘子和标准绝缘子相比较，加长型绝缘子在雷电作用下产生的放电电压要高于标准绝缘子；

（2）在并联间隙装置安装过程中，对于高压电极环以及低压电极环的位置有一定的要求，在安装过程中需要高于绝缘子的金属端部，如果低于绝缘子的金属端部很容易引起绝缘子金属端部的雷电闪络；

（3）输电线路的绝缘配合，应满足输电线路在工频电压、操作过电压各种条件下安全可靠地运行。避免在工频电压下、操作过电压下线路发生闪络跳闸，保证雷击过电压优先在并联间隙装置上闪络而非在绝缘子上发生闪络，有效保护绝缘子及“疏导”雷电流。

6沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙防雷技术应用实例分析

2013年-2014年某沿海地区输电线路历次跳闸杆塔附近雷电流落雷中75%的雷电流分布在0-50kA范围内。根据线路雷击跳闸线经验，2014年3月对110kVA线进行安装并联间隙装置，线路利用复合绝缘子，线路塔窗隙裕度不够，在绝缘子长度88%之间安装并联间隙装置，根据核算，虽然A线耐雷水平下降，但根据历年雷击雷电流分析，满足线路运行，而由于在A线疏导雷电流，间接提高了B线的耐雷水平，保证了B线的安全运行。

结束语：

综上所述，安装并联间隙装置的输电线路减少线路避雷器安装避免了因避雷器故障而导致线路跳闸，减少线路防雷的运行成本，总体提高线路的耐雷水平。线路雷击时由差绝缘防雷间隙引雷杆进行放电，避免了绝缘子损坏及导线损伤；避免了由雷击引起同塔多回线路同时跳闸事件，提高输电线路的供电可靠率。

参考文献：

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[2]彭向阳，王锐，周华敏，等.基于不平衡绝缘的同塔多回输电线路差异化防雷技术及应用[J].广东电力，2016

[3]jiangwenchang.6-10kvdistributionnetworklightningprotectionstatusandlightningprotectionmeasures.Modernpower,2007-11