同塔雙回線路防雷研究報(bào)告

同塔雙回線路防雷研究報(bào)告【摘要】在同塔雙回線路防雷研究的過(guò)程中，同塔雙回線路防雷的質(zhì)量問(wèn)題直接影響都整個(gè)輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量。本文將就同塔雙回線路防雷研究進(jìn)行探討并提出相應(yīng)的預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵詞】同塔雙回線；雙回線路防雷；研究報(bào)告一、前言同塔雙回線路防雷是輸電線路的安全運(yùn)行中的重要防范措施，主要是用于電網(wǎng)的安全運(yùn)行和供電用電的安全可靠運(yùn)行中。保證輸電線路的質(zhì)量是整個(gè)同塔雙回線路防雷的重要環(huán)節(jié)。下文將對(duì)同塔雙回線路防雷研究進(jìn)行分析。二、同塔雙回線路防雷現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究成果及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)均表明雷擊是造成輸電線路跳閘的主要原因。由國(guó)家電網(wǎng)公司近年來(lái)的生產(chǎn)運(yùn)行情況可知，在110~500kV設(shè)備事故中，雷擊跳閘次數(shù)在輸電設(shè)備跳閘總次數(shù)中占第1位，造成輸電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)比例(僅次于外力破壞)占第2位，已嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行和供電用電的安全可靠性。因此，有效提高線路耐雷水平對(duì)保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。為減少雷害事故，研究人員提出了許多評(píng)估線路耐雷水平的方法，如規(guī)程法、行波法、電氣幾何模型法及其改進(jìn)方法、先導(dǎo)發(fā)展模型及其改進(jìn)模型等；并對(duì)影響輸電線路雷擊跳閘的因素進(jìn)行了大量試驗(yàn)分析，提出了許多提高輸電線路反擊耐雷水平的措施，如降低桿塔接地電阻、架設(shè)避雷線、架設(shè)耦合地線、增加絕緣子片、安裝線路型避雷器等。但其改善程度均不相同。因此，很有必要對(duì)各種措施對(duì)線路耐雷水平的提升效果進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。正交設(shè)計(jì)(orthogonalexperimentaldesign，OED)是一種研究多因素水平的有效試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，它根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散，齊整可比”的特點(diǎn)。因此，該方法是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能有效劃分各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響程度的權(quán)重。國(guó)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市出現(xiàn)快速擴(kuò)張,城市電網(wǎng)也迅速增長(zhǎng),人們對(duì)環(huán)境保護(hù)也日益重視,造成了輸電線路走廊日趨緊張,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、房屋稠密地區(qū)采用同塔多回線路技術(shù)輸電已更具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同塔雙回線路大量投運(yùn)后,線路防雷成為困擾線路運(yùn)行的難題,造成了雙回路同時(shí)跳閘,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,也造成了負(fù)荷損失。研究同塔雙回線路防雷具有重要的意義,文中在分析國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)和歸納了同塔雙回線路防雷的措施和現(xiàn)狀。內(nèi)同塔雙回線路防雷現(xiàn)狀。三、線路避雷器提高線路耐雷水平的機(jī)理線路避雷器與絕緣子串并聯(lián)。過(guò)去一般認(rèn)為線路避雷器不能限制線路桿塔電位，其基本工作原理是雷擊避雷線或塔頂時(shí)，部分雷電流通過(guò)避雷器流入相導(dǎo)線，導(dǎo)致相導(dǎo)線電位升高，起到水漲船高而降低絕緣子兩端電位差的目的，這樣絕緣子串兩端的電位降低，不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。如果非三相安裝線路避雷器，其降低線路耐雷水平的原理將會(huì)不同。以110KV貓頭塔為例，分析安裝避雷器前后橫擔(dān)電位、導(dǎo)線耦合電位、感應(yīng)過(guò)電壓以及絕緣子承受電壓的變化。計(jì)算條件如下：桿塔呼高20m接地電阻25Ώ，擋距430m雷電流取30KA（未閃絡(luò)），A、C為邊相，B為中相。四、同塔雙回線路雷擊跳閘的影響因素1、絕緣配置在不考慮運(yùn)行電壓影響或運(yùn)行電壓較低而影響不明顯的情況下,如果采用1回線路降低絕緣的差絕緣配置方式,雖能有效降低同塔雙回線路同時(shí)跳閘的概率,但折算到單回線路后總跳閘率較高;此時(shí)采用1回為正常絕緣,另1回加強(qiáng)絕緣的方式,可以有效降低同塔雙回同時(shí)跳閘的次數(shù)和單回折算跳閘次數(shù)。而選擇這種方案還有另一個(gè)好處,如果某地區(qū)運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)折成單回線路總跳閘率很高不能接受,還可以在另一側(cè)加強(qiáng)絕緣而變成雙回都加強(qiáng)絕緣的方案,有較大的靈活性。但對(duì)于220ｋＶ及以上電壓等級(jí)同塔雙回線路,運(yùn)行電壓較高,其疊加作用對(duì)雷擊跳閘影響明顯,國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),采用平衡高絕緣配置,通過(guò)改變線路相序排列方式,可以大大降低總跳閘率。2、相序排列方式對(duì)于220ｋＶ及以上電壓等級(jí)同塔雙回線路,考慮運(yùn)行電壓影響,對(duì)導(dǎo)線排列采用逆相序排列方式,雙回線的2個(gè)上導(dǎo)線的相位相差120°。雷擊桿塔或避雷線時(shí),左右2邊雙回路的上導(dǎo)線的絕緣子串兩端電壓也是不相同的,此電壓的差異可能使其中1回路先發(fā)生反擊閃絡(luò),對(duì)另外1回起到保護(hù)作用,從而減小了2回路同時(shí)閃絡(luò)的概率。3、接地電阻接地電阻對(duì)雷擊跳閘率的影響很大,無(wú)論是采用差絕緣還是平衡高絕緣,都應(yīng)設(shè)法盡可能降低接地電阻,110ｋＶ及220ｋＶ同塔雙回線路的桿塔接地電阻應(yīng)控制在15Ψ以下或更小值,500ｋＶ同塔雙回線路的桿塔接地電阻應(yīng)控制在10Ψ以下。4、架空地線保護(hù)角我國(guó)各地區(qū)的雷電定向定位儀的記錄表明,造成500ｋＶ線路雷擊跳閘的主要原因是繞擊而不是反擊,廣東省500ｋＶ輸電線路的繞擊跳閘占總的雷擊跳閘次數(shù)的90%以上,湖南省500ｋＶ輸電線路的繞擊跳閘占總的雷擊跳閘次數(shù)的75%以上,110ｋＶ及220ｋＶ輸電線路雷擊跳閘原因中繞擊和反擊大概各占50%。繞擊一般只會(huì)引起單回線跳閘,而不會(huì)導(dǎo)致雙回同時(shí)跳閘。減小同塔雙回線路的地線保護(hù)角,可有效降低輸電線路的繞擊跳閘率,使輸電線路總的雷擊跳閘率下降。五、同塔雙回線路防雷措施1、架設(shè)避雷線架設(shè)避雷線是高壓、超高壓線路防雷的基本措施,其作用主要是防止直接雷擊導(dǎo)線,通過(guò)分流以減小流經(jīng)桿塔入地的電流,從而降低塔頂電位.通過(guò)導(dǎo)線的耦合作用減小線路絕緣承受的電壓,屏蔽導(dǎo)線,降低感應(yīng)過(guò)電壓.500ｋＶ及以上的超高壓、特高壓線路都架設(shè)雙避雷線.國(guó)外許多超高壓線路對(duì)于接地電阻難以降低的區(qū)域甚至采取3根避雷線來(lái)提高線路的耐雷水平。為了降低正常運(yùn)行時(shí)避雷線中感應(yīng)電流的附加損耗,并利避雷線兼作高頻通道,超壓線路將避雷線通過(guò)一個(gè)小間隙接地,正常運(yùn)行時(shí)避雷線對(duì)地絕緣,雷擊時(shí)間隙被擊穿,使避雷線接地.2、降低桿塔接地電阻對(duì)于一般高度的桿塔,降低桿塔沖擊接地電阻是提高線路耐雷水平降低雷擊跳閘率的有效措施.在土壤電阻率低的地區(qū),應(yīng)充分利用鐵塔、鋼筋混凝土桿的自然接地電阻.在高土壤電阻率的地區(qū)可采用多根放射形接地體,或連續(xù)伸長(zhǎng)接地體,或采用某種有效的降阻劑降低接地電阻值.3、架設(shè)耦合地線在降低桿塔接地電阻有困難時(shí),可架設(shè)耦合地線,即在導(dǎo)線下方加設(shè)一條接地線,它既有分流作用,又加強(qiáng)了避雷線對(duì)導(dǎo)線的耦合,可使線路絕緣上的過(guò)電壓降低.耦合地線與導(dǎo)線間在檔距中央應(yīng)保持足夠的垂直距離,以防大風(fēng)、覆冰和脫冰時(shí)發(fā)生短路及雷擊桿塔時(shí)發(fā)生反擊導(dǎo)線的事故.在高土壤電阻率地區(qū)的220ｋＶ及以上的輸電線路上采用耦合地線,效果很好.運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,耦合地線可使線路的雷擊跳閘率降低50%左右.4、加強(qiáng)絕緣對(duì)于500ｋＶ同塔雙回輸電線路的個(gè)別大跨越高桿塔地段,落雷機(jī)會(huì)增多,塔高等值電感大,塔頂電位高,感應(yīng)過(guò)電壓也高,繞擊的最大雷電流幅值大,繞擊率高,增高了線路的雷擊跳閘率.為降低跳閘率,可在高桿塔上增加絕緣子串的片數(shù),加大大跨越檔導(dǎo)、地線之間的距離,以加強(qiáng)線路絕緣來(lái)達(dá)到提高線路耐雷水平的目的。同塔雙回線路防雷研究報(bào)告六、結(jié)束語(yǔ)總之，在整個(gè)同塔雙回線路防雷研究過(guò)程中，要重視同塔雙回線路防雷研究中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，預(yù)防輸電線路的安全運(yùn)行中的安全問(wèn)題，保證輸電線路的安全運(yùn)行，使整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行和供電用電的質(zhì)量得到保證。參考文獻(xiàn)：[1]李俊華,黃福勇.同塔雙回線路防雷綜述[J].湖南電力,2008,06:22-25.[2]劉渝根,尚龍龍,謝麗娜,王建南,田金虎,李理.基于正交設(shè)計(jì)法的220kV同塔雙回輸電線路反擊耐雷水平影響因