电力系统220kV输电线路综合防雷技术研究张世恒

电力系统220kV输电线路综合防雷技术研究张世恒

张世恒申家岭

（中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南省450007）

摘要：本文着重分析了雷电对输电线路的危害，220kV输电线路遭受雷击的重点原因，着重介绍了主流的防雷接地技术，并探究220kV高压输电线路防雷的有效对策。

关键词：电力系统；220kV输电线路；综合防雷技术

1雷电对输电线路的危害

雷电是一种自然现象，它一般发生在雷雨季节。所以，依据我国的季节特性，夏季最容易发生雷电事故。有一个常识是，雷电很容易发生在高层建筑或建筑物的尖端上。事实上，输电线路经常被雷电损坏。雷电对输电线路的危害主要体现在三个方面。首先是当雷电发生时，伴随着严重的高热效应。因此，当雷击在输电线路上时，它将瞬间产生甚至高达数十万的大电流。这个高电流值将使输电线路温度上升到很高的值。当达到金属熔点时，输电线路中的金属线将熔化，甚至导致输电线路塔的坍塌，这对输电线路来说显然是致命的，并且直接导致电力系统的经济损失。第二个方面是雷电现象将产生高压效应。雷电的电压值可以达到100000伏以上。当在输电线路上发生雷击时，这种高电压会直接导致输电线路短路，跳闸甚至烧毁变压器。这对电气设备和金属线的损坏非常大。最严重的情况是能够产生火灾甚至爆炸，威胁人生和财产安全。第三方面，伴随着雷电现象的发生是电磁感应现象。这些电磁感应会使输电线路形成电磁场，间接导致传电流的增加，伴随着高热效应，对输电线路造成无法修复的危害。因此，在输电线路中应用防雷技术是非常必要的。

2常见高压输电线路防雷措施分析

2.1绝缘子使用分析

在高压输电线路之上安装绝缘子，来实现输电线路防雷的目的，是当今常用的防雷措施之一，就绝缘子而言，其主要是由陶瓷、钢化玻璃等材料制成，在应用方面具有较高的经济性，且应用效果也较好。使用绝缘子来进行防雷，通常是起到支撑导线与防治电流回地等方面的作用，其通常需要确保环境变化及电负荷条件不可对各种机电应力产生影响，若此方面无法达到，则绝缘子会失去作用，进而会影响到高压输电线路的运行及使用寿命。

2.2避雷线防雷分析

应用避雷线进行防雷，其通常是在线路防雷之中应用，也可称之为架空地线，其能够在线路受到雷击之后，将导线有效的遮蔽，最大限度的承担雷电，而后将线路上的大部分电压经杆塔传导而进入大地。但其防雷效果受保护角影响较大，且在应用之中对于导线防护效果不佳，常常会出现雷电绕机导线。

2.3杆塔架设分析

杆塔对于高压输电线路而言，其通常是起到支撑的作用，但因其是经由钢材及混凝土所制成，易出现裂缝问题，进而造成遭受雷击概率的提升，严重者会出现水泥杆爆裂及倒杆的问题，进而造成严重影响。

2.4接地装置使用分析

就接地装置而言，其主要是指将接地电极与在地下埋设的接地网向连接的设备，该设备在应用之中常常会存在两个方面的隐患。第一点，因杆塔地网土壤因素的影响，而出现的地网电化学腐蚀。第二点，因接地线敷设的深度及长度方面的影响，而复接地装置电阻造成的影响。

3电力系统220kV输电线路综合防雷技术

3.1强化高压输电线路绝缘子检查

对于高压输电线路而言，其通常是架设于外部，使得其受外界的影响较大，此时只有在其运行的过程之中确保线路的绝缘性能，方能够实现对遭受雷击次数及跳闸频率方面的有效降低。第一点，若高压输电线路架设于海拔较高的区域，则其在雷击发生频率方面也较大，此时若想良好的保护线路，则应对此区域之中降低绝缘子情况强化检查，一旦发现绝缘子处于较低值或零值时，相关人员需对之进行及时的更换，如图1。第二点，应对雷击发生频率较高区域的土壤情况进行及时的检查，并做好相应的测量工作。第三点，应将绝缘子的检查及防污处理工作与高压输电线路的停电检修工作相结合，确保绝缘子状态的良好。第四点，若在某一区域之中，常用的防雷措施无法达到良好效果，则可采用不平衡绝缘的方式，来实现对遭受雷击次数方面的有效降低。

3.2避雷针的安装

在220kV高压输电线路中，避雷针是一种重要的防雷工具，它对防雷效果有直接影响。当雷云和地面保持一定高度时（即发生雷击），避雷针首先要主动监测先导放电情况，然后避雷器能够直接改变雷云中先导放电通道产生的电场方向，将雷电引入接闪器里面，将活跃电（属于雷电）引到避雷针设备中，经由避雷针的电力无害化的传导工作，减缓雷击给输电线路带来的损害。

3.3加强接地测试，提升耐雷水平

供电部门要紧紧围绕220kv高压输电线路防雷，做好统一部署、周密安排，稳步推进电网防雷、防汛、抗旱等工作。同时，测试防雷接地的效果，维持防雷稳定性。在防雷测试上，兴义供电局提供了很好的样本，比如该供电局在2018年预计实施防雷测试达到315组的规模，并查找往年雷击跳闸频繁的线路，确定综合系统的防雷整治方案，基杆塔的接地电阻测试完成的数量达到647次，避雷器与放电计数器核查达到618次。与此同时，对配网进行有针对性地防雷接地整改，运用加装氧化锌避雷器、装设放电间隙、改造不符合要求的接地电阻与替换瓷瓶绝缘子等方法，将线路的耐雷水平不断提高。最后，实施1440组防雷整治的项目，以防雷测试的方法，提高地区电网运行的安全性、平稳性。

3.4优化防雷设置

对于已经安装好的各部分防雷装置进行摸底检查，尽快替换其中已经落后的装置，同时将此前没有加过任何防雷装置的器件和设备安装避雷器并进行接地改造，保证防雷设施正常有效；积极推广新式的防雷击装置像过电压保护器，防弧金具等等，这些新式的防雷装置通过应用实践，以增强导线防雷水平。做好杆塔接地工作，降低大地与杆塔之间的电阻值。要做到大大降低输电线路的雷击概率，必须将塔脚电阻和避雷针两重保护做好。

3.5增强线路绝缘化程度

配电线路能够承受的雷击强度和线路的绝缘程度息息相关，很多因为线路绝缘化程度太低而导致线路绝缘闪络或击穿，因此很有必要提高配电线路的绝缘水平。主要方法有将提升线路中绝缘子的绝缘水平，至少提升一级；将原有的所有裸导线全部替换，增强其绝缘性；负责连接的每一个设备和线路必须绝缘性良好；深化普通用电客户端的漏电保护设施的改革，争取做到及时隔离故障线路。

3.6实行防雷设施负责制

由专人负责某个区域的安全防雷工作，要求其不仅在日常运行过程中，而且在故障诊断的时期也要进行巡视检查，及时发现问题解决问题，及时更新旧线路和电气设备。在雷电发生概率较大的夏季更要更频繁地进行巡视检查，以防发生雷击事件。频繁发生雷击事件的地方和区域更要重点监视及维护，及时反映问题，把事件的发生率降低。

结束语

220kV高压输电线路防雷，将保障电网维持稳定、降低电网发生故障的概率，从而在最大程度上提高供电的效益。为了实现该目标，各地供电部门必须强化实施220kV高压输电线路防雷接地技术的强度，进一步提升电网的耐雷程度。

参考文献：

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