同塔双回线路防雷研究报告

同塔双回线路防雷研究报告

【摘要】在同塔双回线路防雷研究的过程中，同塔双回线路防雷的质量问题直接影响都整个输电线路的运行质量。本文将就同塔双回线路防雷研究进行探讨并提出相应的预防措施。

【关键词】同塔双回线；双回线路防雷；研究报告 一、前言

同塔双回线路防雷是输电线路的安全运行中的重要防范措施，主要是用于电网的安全运行和供电用电的安全可靠运行中。保证输电线路的质量是整个同塔双回线路防雷的重要环节。下文将对同塔双回线路防雷研究进行分析。

二、同塔双回线路防雷现状

国内外研究成果及运行经验均表明雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。由国家电网公司近年来的生产运行情况可知，在 110~500 kV 设备事故中，雷击跳闸次数在输电设备跳闸总次数中占第 1位，造成输电设备非计划停运次数比例(仅次于外力破坏)占第 2 位，已严重影响到电网的安全运行和供电用电的安全可靠性。因此，有效提高线路耐雷水平对保证电力系统安全可靠运行具有十分重要的意义。

为减少雷害事故，研究人员提出了许多评估线路耐雷水平的方法，如规程法、行波法、电气几何模型法及其改进方法、先导发展模型及其改进模型等；并对影响输电线路雷击跳闸的因素进行了大量试验分析，提出了许多提高输电线路反击耐雷水平的措施，如降低杆塔接地电阻、架设避雷线、架设耦合地线、增加绝缘子片、安装线路型避雷器等。但其改善程度均不相同。因此，很有必要对各种措施对线路耐雷水平的提升效果进行横向对比。正交设计(orthogonal experimental design，OED)是一种研究多因素水平的有效试验设计方法，它根据正交性从全面试验中挑选部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点。因此，该方法是一种高效率、快速、经济的试验设计方法，能有效划分各因素对试验结果影响程度的权重。

国随着社会经济的迅速发展,城市出现快速扩张,城市电网也迅速增长,人们对环境保护也日益重视,造成了输电线路走廊日趋紧张,在经济发达、房屋稠密地区采用同塔多回线路技术输电已更具有明显的经济效益和社会效益。同塔双回线路大量投运后,线路防雷成为困扰线路运行的难题,造成了双回路同时跳闸,严重影响了电网的安全稳定运行,也造成了负荷损失。研究同塔双回线路防雷具有重要的意义,文中在分析国内外大量文献的基础上,总结和归纳了同塔双回线路防雷的措施和现状。内同塔双回线路防雷现状。

三、线路避雷器提高线路耐雷水平的机理

线路避雷器与绝缘子串并联。过去一般认为线路避雷器不能限制线路杆塔电位，其基本工作原理是雷击避雷线或塔顶时，部分雷电流通过避雷器流入相导线，导致相导线电位升高，起到水涨船高而降低绝缘子两端电位差的目的，这样绝缘子串两端的电位降低，不会发生闪络。如果非三相安装线路避雷器，其降低线路耐雷水平的原理将会不同。以110KV猫头塔为例，分析安装避雷器前后横担电位、导线耦合电位、感应过电压以及绝缘子承受电压的变化。计算条件如下：杆塔呼高20m接地电阻25Ώ，挡距430m雷电流取30KA（未闪络），A、C为边相，B为中相。

四、同塔双回线路雷击跳闸的影响因素

1、绝缘配置

在不考虑运行电压影响或运行电压较低而影响不明显的情况下,如果采用1回线路降低绝缘的差绝缘配置方式,虽能有效降低同塔双回线路同时跳闸的概率,但折算到单回线路后总跳闸率较高;此时采用1回为正常绝缘,另1回加强绝缘的方式,可以有效降低同塔双回同时跳闸的次数和单回折算跳闸次数。而选择这种方案还有另一个好处,如果某地区运行后发现折成单回线路总跳闸率很高不能接受,还可以在另一侧加强绝缘而变成双回都加强绝缘的方案,有较大的灵活性。但对于220ｋＶ及以上电压等级同塔双回线路,运行电压较高,其叠加作用对雷击跳闸影响明显,国内外的运行经验,采用平衡高绝缘配置,通过改变线路相序排列方式,可以大大降低总跳闸率。

2、相序排列方式

对于220ｋＶ及以上电压等级同塔双回线路,考虑运行电压影响,对导线排列采用逆相序排列方式,双回线的2个上导线的相位相差120°。雷击杆塔或避雷线时,左右2边双回路的上导线的绝缘子串两端电压也是不相同的,此电压的差异可能使其中1回路先发生反击闪络,对另外1回起到保护作用,从而减小了2回路同时闪络的概率。

3、接地电阻

接地电阻对雷击跳闸率的影响很大,无论是采用差绝缘还是平衡高绝缘,都应设法尽可能降低接地电阻,110ｋＶ及220ｋＶ同塔双回线路的杆塔接地电阻应控制在15Ψ以下或更小值,500ｋＶ同塔双回线路的杆塔接地电阻应控制在10Ψ以下。

4、架空地线保护角

我国各地区的雷电定向定位仪的记录表明,造成500ｋＶ线路雷击跳闸的主要原因是绕击而不是反击,广东省500ｋＶ输电线路的绕击跳闸占总的雷击跳闸次数的90%以上,湖南省500ｋＶ输电线路的绕击跳闸占总的雷击跳闸次数的75%以上,110ｋＶ及220ｋＶ输电线路雷击跳闸原因中绕击和反击大概各占

50%。绕击一般只会引起单回线跳闸,而不会导致双回同时跳闸。减小同塔双回线路的地线保护角,可有效降低输电线路的绕击跳闸率,使输电线路总的雷击跳闸率下降。

五、同塔双回线路防雷措施

1、架设避雷线

架设避雷线是高压、超高压线路防雷的基本措施,其作用主要是防止直接雷击导线,通过分流以减小流经杆塔入地的电流,从而降低塔顶电位.通过导线的耦合作用减小线路绝缘承受的电压,屏蔽导线,降低感应过电压.500ｋＶ及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线.国外许多超高压线路对于接地电阻难以降低的区域甚至采取3根避雷线来提高线路的耐雷水平。为了降低正常运行时避雷线中感应电流的附加损耗,并利避雷线兼作高频通道,超压线路将避雷线通过一个小间隙接地,正常运行时避雷线对地绝缘,雷击时间隙被击穿,使避雷线接地.

2、降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔,降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸率的有效措施.在土壤电阻率低的地区,应充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻.在高土壤电阻率的地区可采用多根放射形接地体,或连续伸长接地体,或采用某种有效的降阻剂降低接地电阻值.

3、架设耦合地线

在降低杆塔接地电阻有困难时,可架设耦合地线,即在导线下方加设一条接地线,它既有分流作用,又加强了避雷线对导线的耦合,可使线路绝缘上的过电压降低.耦合地线与导线间在档距中央应保持足够的垂直距离,以防大风、覆冰和脱冰时发生短路及雷击杆塔时发生反击导线的事故.在高土壤电阻率地区的220ｋＶ及以上的输电线路上采用耦合地线,效果很好.运行经验证明,耦合地线可使线路的雷击跳闸率降低50%左右.

4、加强绝缘

对于500ｋＶ同塔双回输电线路的个别大跨越高杆塔地段,落雷机会增多,塔高等值电感大,塔顶电位高,感应过电压也高,绕击的最大雷电流幅值大,绕击率高,增高了线路的雷击跳闸率.为降低跳闸率,可在高杆塔上增加绝缘子串的片数,加大大跨越档导、地线之间的距离,以加强线路绝缘来达到提高线路耐雷水平的目的。同塔双回线路防雷研究报告

六、结束语

总之，在整个同塔双回线路防雷研究过程中，要重视同塔双回线路防雷研究中的每一个环节，预防输电线路的安全运行中的安全问题，保证输电线路的安全

运行，使整个电网的安全运行和供电用电的质量得到保证。

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