500kV输电线路雷击跳闸原因分析

500kV输电线路雷击跳闸原因分析

赵拯

云南电网公司楚雄供电局 云南楚雄 675000

摘要：随着我国经济的快速发展，输电线路的雷击跳闸现象时有发生，造成不良的社会影响。故本文以500kV输电线路雷击跳闸为例，结合实际案例，系统地分析了出现雷击跳闸原因，并提出相应的预防措施，希望对有关部门有所帮助。

关键词：输电线路；雷击；跳闸

引言：现如今，500kV输电线路应用较为广泛，其主要在分布在平原地区以及一些远离人群聚集地的地方，使其很容易受到雷电的影响，致使发生跳闸的现象，促使高压线路的安全性能下降，要求相关部门应该充分研究其发生原因，并提出相应的解决措施。

1雷击跳闸的实际原因分析

1.1杆塔本身绝缘效果

输电线路雷击跳闸的原因有很多，其中影响较小的是杆塔自身的绝缘效果。根据相关调查显示，500kV的输电线路上要设置25片的绝缘子，其平均每年的跳闸次数为每一百公里0.3次，但若是要放置28片地绝缘子，将会减少到每一百公里0.08次，由此可以体现出，线路外部设置绝缘物品对减少雷击跳闸现象出现的重要性。在实际应用中，大多平原雷击闪络都出现在使用合成绝缘子的输电线路中，相对于现有的绝缘子，合成的效果较差，不能达到预期要求，使其在具体应用中，存在很大的安全问题。

1.2避雷线保护角度设置问题

多数500kV输电线路出现雷击跳闸的情况，都是由于避雷线保护角度的设置问题，其角度的大小将直接关系到避雷效果，并与调整率的大小成正比关系，若角度过大，将会增加输电线路跳闸的概率，当保护角降低到相应的范围内，才能起到屏蔽的效果，可以有效避免由于雷击的原因，促使500kV输电线路出现跳闸的现象。根据相关实际案例可以得出，直线杆塔的雷击跳闸次数与保护角度有直接关系，结合有关数据得出，若调低角度角，可以有效降低雷击的概率，如15度和12度，当处于12度时，雷击次数只是15度的1/6，由此可以明确保护角度的重要性^[1]。

1.3杆塔接地电阻设置

将500kV的输电线路上的杆塔尺寸与50%绝缘水平的绝缘子进行试验，检查电阻对杆塔受雷击次数的影响，试验结果表明杆塔接地电阻出现增加状态，表示线路很容易会受到雷击。造成这一现象的主要原因是，线路的耐雷水平与杆塔电感、自身高度、分流系数等有关联，利用数学函数进行分析，可以得出当输电线路的电阻不断增大时，其耐雷水平将会逐渐下降，致使出现雷击跳闸的现象。因此，若想提高输电线路的耐雷水平，应该降低相关杆塔的电阻，使其处于在安全范围内，但在实际执行上述操作中，会受到杆塔所在地区土壤的影响，促使难以到达预期效果，若杆塔电阻偏大，导致500kV输电线路出现雷击跳闸的现象。

1.4反击耐雷水平分析

在对500kV输电线路开展雷击跳闸现象分析时，多采用反击耐雷水平分析法，其优化工作流程，方便工作人员及时了解原因，并做好相应的应对措施。此分析方法主要分为两个步骤，第一，海拔高度对线路耐雷水平的影响。电气绝缘放电产生不良现象，是由于受到压力、温度等影响，使其伴随着海拔高度的上升而降低。第二，进行相应的计算。通过采用规程法计算，查找相应的杆塔电感、避雷线平均高度等数据，开展系统化计算，可以分析出当500kV输电线路出现跳闸现象时，其具体原因，以及是否是由于雷电引起。

1.5绕击率分析

采用绕击率分析，也能帮助相关人员得到出现跳闸的具体原因，其主要采用改进EGM方法。传统的EGM融入了绕击率和雷电电流幅值的一些内容，并且还对线路的整体结构进行考虑，使其可以达到预期效果，但其没有考虑地面倾角对绕击率的影响，以及没有明确雷击于单线和地面两者之间的区别，以及将会产生的后果，使其得不到有效应用。正常情况下，当雷击到输电线路上时，雷电通道的临界电场强度要小于雷击地面，但传统的EGM法没有清楚表现出这一内容，给相关工作人员增加了工作难度。

随着我国科学技术的不断提高，相关研究人员对EGM法作出改变，使其可以有效改善传统EGM法工作中存在的问题，使其能够应用到输电线路雷击跳闸原因分析工作中。通过利用改进的EGM法可以计算出准确的绕击率，根据计算结果进行充分分析，结果表明：地面倾角的大小影响着绕击率，两者成正比关系，其主要是因为地面会起到屏蔽作用，当地面倾角持续变大时，杆塔的绕击率将会快速变大，致使存在绕击的可能。如几年前，处于内蒙古自治区内的包新I线500kV输电线路，发生了A相跳闸，其相关检修人员第一时间赶到故障地点，根据对现场实际检查，发现导线侧均压环和横担侧均压环都存在放电烧伤的现象，造成这一现象的主要原因是由于杆塔放电导致，此位置的输电线路极易受到雷击，并且发生故障跳闸时，常常伴有大雨，因此认为此事故属于雷击故障跳闸。

2预防500kV输电线路雷击跳闸的有效措施

2.1安装避雷装置

在大多输电线路避雷预防装置中，避雷针和避雷器是使用最为频繁的装置，也是效果最为明显的，其不受地点和环境的限制，并且对安装人员没有过高的技术要求，以及随着技术的快速发展，其避雷水平也得到有效提高，因此被人们广泛使用。其中避雷器能够更好地串联线路绝缘子，保证500kV线路具有极高的防雷电绕击和反击的能力，促使雷击不能直接袭击绝缘子。在正常情况下，都选择具有高概率雷电袭击的杆塔，安装相应的避雷器，并且输电线路被雷击的次数，直接决定安装的避雷装置数量，使其可以有效降低雷击跳闸现象出现的概率，并能增加其防雷水平^[2]。

2.2降低接地电阻

在预防输电线路雷击工作中，有效地控制接地电阻，达到降低雷电干扰的目的，当降低接地电阻时，应该考虑杆塔处在区域的土质情况。对于一些面积较小并且接地较为集中的地区，可以使用降阻剂来实现控制接地电阻，保证防雷效果，或者采用爆破接地技术，使土壤表层处于松动的状态，之后利用压力设备将一些电阻较低的设备埋入到地下，使得土壤中的电阻下降，除此之外，还能通过提高水平方向的电阻，其与电感效应成正比，将水平接地电阻不断延长，当其达到适当范围内，会处在稳定状态，实现降低接地电阻的目的。

2.3设置自动重合阀

在实际电网供电的过程中，常常会出现自动跳闸的现象，其是为了保护线路的安全性，减少损失，当其处于跳闸状态时，会将所有的故障自动消除。当500kV输电线路遇到雷击现象时，其会自动跳闸，将线路上的所有的故障清除，避免雷击跳闸情况的出现。所以，科学合理的设置自动重合阀，使其可以短时间内恢复供电，若将此装置与供电系统相融合，会充分保证供电网络的安全性，还能使雷击减少对500kV输电线路的影响

总结：总而言之，由于500kV输电线路位置的特殊性，使其容易发生雷击跳闸现象，因此要求相关部门，应该充分分析雷击跳闸的主要原因，能够利用当前先进技术，对雷击跳闸现象进行分析，促使能够快速制定相应的解决方案，并且应制定预防措施，保证电力运行的稳定性。

参考文献：

[1]李伟峰.500kV超高压输电线路雷击跳闸原因分析及处理措施[J].环球市场,2019,000(010):142.

[2]李洪彬.输电线路雷击跳闸事故原因分析及防雷事故措施探究[J].精品,2020(2):235-235.