韓斌++楊金成

摘 要：據(jù)統(tǒng)計(jì)，輸電線路各類事故中雷擊跳閘事故占有很大比例。通過(guò)對(duì)哈密地區(qū)一起110 kV雷擊跳閘事故的計(jì)算、分析，得出反擊是造成輸電線路跳閘的主要原因，并就此提出幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路；耐雷水平；雷擊跳閘；雷電過(guò)電壓

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，國(guó)網(wǎng)哈密供電公司110 kV某線路斷路器比率差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)1段、零序保護(hù)1段動(dòng)作跳閘，重合閘成功。故障相別為A、C相。

2 線路參數(shù)及絕緣配置

線路參數(shù)及絕緣配置情況具體如表1所示。

3 事故類型及原因分析

3.1 雷擊事故類型

作用于輸電線路上的雷電過(guò)電壓分為感應(yīng)雷過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，感應(yīng)雷過(guò)電壓只對(duì)35 kV及以下電壓等級(jí)的線路造成威脅，因此，本文將不再對(duì)其進(jìn)行過(guò)多的分析。直擊雷過(guò)電壓又可分為繞擊形成的過(guò)電壓和反擊形成的過(guò)電壓。

3.1.1 繞擊

在架空輸電線路上方雖然裝設(shè)有接地的避雷線，但雷電有時(shí)仍能繞過(guò)該避雷線直接沖擊到導(dǎo)線上去，使導(dǎo)線電位急劇升高。當(dāng)導(dǎo)線與桿塔之間的電位差（即作用于絕緣子串上的電壓）大于絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，絕緣子將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為繞擊。

3.1.2 反擊

雷電直接擊于桿塔或檔距中央避雷線上，由于桿塔接地電阻較高，接地通道不良，致使雷電流不能及時(shí)向大地泄放，會(huì)在桿塔或避雷線上產(chǎn)生過(guò)電壓，此時(shí)塔頂電位（或檔距中央避雷線電位）要遠(yuǎn)高于導(dǎo)線電位。當(dāng)塔頂與導(dǎo)線間的電位差大于

絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓，或檔距中央避雷線與導(dǎo)線間的電位差大于空氣沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為反擊。

3.2 原因初步分析

根據(jù)變電站所給的保護(hù)信息以及現(xiàn)場(chǎng)事故巡視發(fā)現(xiàn)，線路跳閘時(shí)，A、C兩相保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，A、C兩相絕緣子芯棒上均有明顯的放電痕跡，基本可以排除發(fā)生繞擊的可能。反擊引起線路跳閘的可能性最大。下面將通過(guò)具體計(jì)算來(lái)驗(yàn)證以上推斷。

3.3 具體計(jì)算過(guò)程

3.3.1 驗(yàn)算發(fā)生雷擊避雷線檔距中央的可能

圖1所示為65號(hào)桿塔的尺寸圖。

根據(jù)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障點(diǎn)附近處有一次強(qiáng)雷電流回?fù)?，其瞬時(shí)雷電流達(dá)38.2 kA。此雷電流已經(jīng)超過(guò)65號(hào)桿雷擊桿塔塔頂部時(shí)的耐雷水平，結(jié)合放電點(diǎn)位置分析，可以確定此次雷擊跳閘事故由反擊引起。

4 防治措施

線路所處地區(qū)平均海拔超過(guò)1 700 m，砂石地質(zhì)，土壤電阻率高達(dá)500～1 000Ω·m。綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面因素，提出以下幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

4.1 改用空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子

此條線路64號(hào)～66號(hào)桿塔處于III級(jí)污穢地區(qū)。為提高線路絕緣水平，可考慮改用外型完全光滑的空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子。此種玻璃絕緣子除自身閃絡(luò)電壓高、可零值自爆、風(fēng)偏小等特點(diǎn)外，還具有污穢物不易在其表面堆積的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用玻璃絕緣子調(diào)爬方便的特性，合理增加絕緣子片數(shù)，能有效提高線路的耐雷水平。

4.2 架設(shè)耦合地線

架設(shè)地線的作用主要有兩點(diǎn)：①增大避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)，從而降低絕緣子兩端電壓（反擊電壓和感應(yīng)電壓）的分量；②增大雷擊桿塔塔頂時(shí)向相鄰桿塔分流的雷電流。

4.3 裝設(shè)線路型避雷器

線路型避雷器將其伏·秒特性與絕緣子的伏·秒特性相配合，當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，避雷器可靠動(dòng)作，間隙被擊穿，泄放雷電流能量，以保護(hù)絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。為充分利用資金，可積極利用雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)雷電信息采集。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，線路避雷器可優(yōu)先安裝在下列桿塔：山區(qū)線路雷擊活動(dòng)頻繁區(qū)域的桿塔、桿塔接地電阻超過(guò)設(shè)計(jì)要求且已發(fā)生過(guò)雷擊閃絡(luò)的桿塔。本次發(fā)生雷擊跳閘事故的65號(hào)桿塔非常適合安裝線路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技術(shù)

爆破接地技術(shù)是通過(guò)爆破制裂，再用壓力機(jī)將低電阻率材料壓入爆破裂縫中，從而起到改善土壤導(dǎo)電性能的目的。此技術(shù)的效果已經(jīng)得到很好的驗(yàn)證，采用這種技術(shù)對(duì)廣東220 kV韶郭線300號(hào)桿塔的接地裝置進(jìn)行了改造，將接地電阻從270 Ω降到10.4 Ω，極大地提高了線路的絕緣水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

做好輸電線路防雷工作，有效提高輸電線路的供電可靠性，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)至關(guān)重要。本文提出的幾點(diǎn)提高輸電線路綜合防雷水平的措施對(duì)新疆戈壁、山區(qū)輸電線路（尤其是老舊線路）具有十分重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅.高電壓技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所.DL/T620—1997 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合[S].北京：中國(guó)電力出版社，1997.

[3]閆東，張亞鵬，盧明，等.污穢地區(qū)玻璃絕緣子的選用[J].電磁避雷器，2005（05）.

[4]羅真海，何金良.爆破接地技術(shù)在降低桿塔接地裝置接地電阻中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，1999（06）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：據(jù)統(tǒng)計(jì)，輸電線路各類事故中雷擊跳閘事故占有很大比例。通過(guò)對(duì)哈密地區(qū)一起110 kV雷擊跳閘事故的計(jì)算、分析，得出反擊是造成輸電線路跳閘的主要原因，并就此提出幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路；耐雷水平；雷擊跳閘；雷電過(guò)電壓

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，國(guó)網(wǎng)哈密供電公司110 kV某線路斷路器比率差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)1段、零序保護(hù)1段動(dòng)作跳閘，重合閘成功。故障相別為A、C相。

2 線路參數(shù)及絕緣配置

線路參數(shù)及絕緣配置情況具體如表1所示。

3 事故類型及原因分析

3.1 雷擊事故類型

作用于輸電線路上的雷電過(guò)電壓分為感應(yīng)雷過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，感應(yīng)雷過(guò)電壓只對(duì)35 kV及以下電壓等級(jí)的線路造成威脅，因此，本文將不再對(duì)其進(jìn)行過(guò)多的分析。直擊雷過(guò)電壓又可分為繞擊形成的過(guò)電壓和反擊形成的過(guò)電壓。

3.1.1 繞擊

在架空輸電線路上方雖然裝設(shè)有接地的避雷線，但雷電有時(shí)仍能繞過(guò)該避雷線直接沖擊到導(dǎo)線上去，使導(dǎo)線電位急劇升高。當(dāng)導(dǎo)線與桿塔之間的電位差（即作用于絕緣子串上的電壓）大于絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，絕緣子將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為繞擊。

3.1.2 反擊

雷電直接擊于桿塔或檔距中央避雷線上，由于桿塔接地電阻較高，接地通道不良，致使雷電流不能及時(shí)向大地泄放，會(huì)在桿塔或避雷線上產(chǎn)生過(guò)電壓，此時(shí)塔頂電位（或檔距中央避雷線電位）要遠(yuǎn)高于導(dǎo)線電位。當(dāng)塔頂與導(dǎo)線間的電位差大于

絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓，或檔距中央避雷線與導(dǎo)線間的電位差大于空氣沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為反擊。

3.2 原因初步分析

根據(jù)變電站所給的保護(hù)信息以及現(xiàn)場(chǎng)事故巡視發(fā)現(xiàn)，線路跳閘時(shí)，A、C兩相保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，A、C兩相絕緣子芯棒上均有明顯的放電痕跡，基本可以排除發(fā)生繞擊的可能。反擊引起線路跳閘的可能性最大。下面將通過(guò)具體計(jì)算來(lái)驗(yàn)證以上推斷。

3.3 具體計(jì)算過(guò)程

3.3.1 驗(yàn)算發(fā)生雷擊避雷線檔距中央的可能

圖1所示為65號(hào)桿塔的尺寸圖。

根據(jù)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障點(diǎn)附近處有一次強(qiáng)雷電流回?fù)?，其瞬時(shí)雷電流達(dá)38.2 kA。此雷電流已經(jīng)超過(guò)65號(hào)桿雷擊桿塔塔頂部時(shí)的耐雷水平，結(jié)合放電點(diǎn)位置分析，可以確定此次雷擊跳閘事故由反擊引起。

4 防治措施

線路所處地區(qū)平均海拔超過(guò)1 700 m，砂石地質(zhì)，土壤電阻率高達(dá)500～1 000Ω·m。綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面因素，提出以下幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

4.1 改用空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子

此條線路64號(hào)～66號(hào)桿塔處于III級(jí)污穢地區(qū)。為提高線路絕緣水平，可考慮改用外型完全光滑的空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子。此種玻璃絕緣子除自身閃絡(luò)電壓高、可零值自爆、風(fēng)偏小等特點(diǎn)外，還具有污穢物不易在其表面堆積的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用玻璃絕緣子調(diào)爬方便的特性，合理增加絕緣子片數(shù)，能有效提高線路的耐雷水平。

4.2 架設(shè)耦合地線

架設(shè)地線的作用主要有兩點(diǎn)：①增大避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)，從而降低絕緣子兩端電壓（反擊電壓和感應(yīng)電壓）的分量；②增大雷擊桿塔塔頂時(shí)向相鄰桿塔分流的雷電流。

4.3 裝設(shè)線路型避雷器

線路型避雷器將其伏·秒特性與絕緣子的伏·秒特性相配合，當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，避雷器可靠動(dòng)作，間隙被擊穿，泄放雷電流能量，以保護(hù)絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。為充分利用資金，可積極利用雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)雷電信息采集。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，線路避雷器可優(yōu)先安裝在下列桿塔：山區(qū)線路雷擊活動(dòng)頻繁區(qū)域的桿塔、桿塔接地電阻超過(guò)設(shè)計(jì)要求且已發(fā)生過(guò)雷擊閃絡(luò)的桿塔。本次發(fā)生雷擊跳閘事故的65號(hào)桿塔非常適合安裝線路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技術(shù)

爆破接地技術(shù)是通過(guò)爆破制裂，再用壓力機(jī)將低電阻率材料壓入爆破裂縫中，從而起到改善土壤導(dǎo)電性能的目的。此技術(shù)的效果已經(jīng)得到很好的驗(yàn)證，采用這種技術(shù)對(duì)廣東220 kV韶郭線300號(hào)桿塔的接地裝置進(jìn)行了改造，將接地電阻從270 Ω降到10.4 Ω，極大地提高了線路的絕緣水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

做好輸電線路防雷工作，有效提高輸電線路的供電可靠性，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)至關(guān)重要。本文提出的幾點(diǎn)提高輸電線路綜合防雷水平的措施對(duì)新疆戈壁、山區(qū)輸電線路（尤其是老舊線路）具有十分重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅.高電壓技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所.DL/T620—1997 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合[S].北京：中國(guó)電力出版社，1997.

[3]閆東，張亞鵬，盧明，等.污穢地區(qū)玻璃絕緣子的選用[J].電磁避雷器，2005（05）.

[4]羅真海，何金良.爆破接地技術(shù)在降低桿塔接地裝置接地電阻中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，1999（06）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：據(jù)統(tǒng)計(jì)，輸電線路各類事故中雷擊跳閘事故占有很大比例。通過(guò)對(duì)哈密地區(qū)一起110 kV雷擊跳閘事故的計(jì)算、分析，得出反擊是造成輸電線路跳閘的主要原因，并就此提出幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路；耐雷水平；雷擊跳閘；雷電過(guò)電壓

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，國(guó)網(wǎng)哈密供電公司110 kV某線路斷路器比率差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)1段、零序保護(hù)1段動(dòng)作跳閘，重合閘成功。故障相別為A、C相。

2 線路參數(shù)及絕緣配置

線路參數(shù)及絕緣配置情況具體如表1所示。

3 事故類型及原因分析

3.1 雷擊事故類型

作用于輸電線路上的雷電過(guò)電壓分為感應(yīng)雷過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，感應(yīng)雷過(guò)電壓只對(duì)35 kV及以下電壓等級(jí)的線路造成威脅，因此，本文將不再對(duì)其進(jìn)行過(guò)多的分析。直擊雷過(guò)電壓又可分為繞擊形成的過(guò)電壓和反擊形成的過(guò)電壓。

3.1.1 繞擊

在架空輸電線路上方雖然裝設(shè)有接地的避雷線，但雷電有時(shí)仍能繞過(guò)該避雷線直接沖擊到導(dǎo)線上去，使導(dǎo)線電位急劇升高。當(dāng)導(dǎo)線與桿塔之間的電位差（即作用于絕緣子串上的電壓）大于絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，絕緣子將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為繞擊。

3.1.2 反擊

雷電直接擊于桿塔或檔距中央避雷線上，由于桿塔接地電阻較高，接地通道不良，致使雷電流不能及時(shí)向大地泄放，會(huì)在桿塔或避雷線上產(chǎn)生過(guò)電壓，此時(shí)塔頂電位（或檔距中央避雷線電位）要遠(yuǎn)高于導(dǎo)線電位。當(dāng)塔頂與導(dǎo)線間的電位差大于

絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓，或檔距中央避雷線與導(dǎo)線間的電位差大于空氣沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，將發(fā)生閃絡(luò)放電，即為反擊。

3.2 原因初步分析

根據(jù)變電站所給的保護(hù)信息以及現(xiàn)場(chǎng)事故巡視發(fā)現(xiàn)，線路跳閘時(shí)，A、C兩相保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，A、C兩相絕緣子芯棒上均有明顯的放電痕跡，基本可以排除發(fā)生繞擊的可能。反擊引起線路跳閘的可能性最大。下面將通過(guò)具體計(jì)算來(lái)驗(yàn)證以上推斷。

3.3 具體計(jì)算過(guò)程

3.3.1 驗(yàn)算發(fā)生雷擊避雷線檔距中央的可能

圖1所示為65號(hào)桿塔的尺寸圖。

根據(jù)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障點(diǎn)附近處有一次強(qiáng)雷電流回?fù)?，其瞬時(shí)雷電流達(dá)38.2 kA。此雷電流已經(jīng)超過(guò)65號(hào)桿雷擊桿塔塔頂部時(shí)的耐雷水平，結(jié)合放電點(diǎn)位置分析，可以確定此次雷擊跳閘事故由反擊引起。

4 防治措施

線路所處地區(qū)平均海拔超過(guò)1 700 m，砂石地質(zhì)，土壤電阻率高達(dá)500～1 000Ω·m。綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面因素，提出以下幾點(diǎn)提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的措施。

4.1 改用空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子

此條線路64號(hào)～66號(hào)桿塔處于III級(jí)污穢地區(qū)。為提高線路絕緣水平，可考慮改用外型完全光滑的空氣動(dòng)力型玻璃絕緣子。此種玻璃絕緣子除自身閃絡(luò)電壓高、可零值自爆、風(fēng)偏小等特點(diǎn)外，還具有污穢物不易在其表面堆積的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用玻璃絕緣子調(diào)爬方便的特性，合理增加絕緣子片數(shù)，能有效提高線路的耐雷水平。

4.2 架設(shè)耦合地線

架設(shè)地線的作用主要有兩點(diǎn)：①增大避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)，從而降低絕緣子兩端電壓（反擊電壓和感應(yīng)電壓）的分量；②增大雷擊桿塔塔頂時(shí)向相鄰桿塔分流的雷電流。

4.3 裝設(shè)線路型避雷器

線路型避雷器將其伏·秒特性與絕緣子的伏·秒特性相配合，當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，避雷器可靠動(dòng)作，間隙被擊穿，泄放雷電流能量，以保護(hù)絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。為充分利用資金，可積極利用雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)雷電信息采集。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，線路避雷器可優(yōu)先安裝在下列桿塔：山區(qū)線路雷擊活動(dòng)頻繁區(qū)域的桿塔、桿塔接地電阻超過(guò)設(shè)計(jì)要求且已發(fā)生過(guò)雷擊閃絡(luò)的桿塔。本次發(fā)生雷擊跳閘事故的65號(hào)桿塔非常適合安裝線路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技術(shù)

爆破接地技術(shù)是通過(guò)爆破制裂，再用壓力機(jī)將低電阻率材料壓入爆破裂縫中，從而起到改善土壤導(dǎo)電性能的目的。此技術(shù)的效果已經(jīng)得到很好的驗(yàn)證，采用這種技術(shù)對(duì)廣東220 kV韶郭線300號(hào)桿塔的接地裝置進(jìn)行了改造，將接地電阻從270 Ω降到10.4 Ω，極大地提高了線路的絕緣水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

做好輸電線路防雷工作，有效提高輸電線路的供電可靠性，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)至關(guān)重要。本文提出的幾點(diǎn)提高輸電線路綜合防雷水平的措施對(duì)新疆戈壁、山區(qū)輸電線路（尤其是老舊線路）具有十分重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅.高電壓技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所.DL/T620—1997 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合[S].北京：中國(guó)電力出版社，1997.

[3]閆東，張亞鵬，盧明，等.污穢地區(qū)玻璃絕緣子的選用[J].電磁避雷器，2005（05）.

[4]羅真海，何金良.爆破接地技術(shù)在降低桿塔接地裝置接地電阻中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，1999（06）.

〔編輯：劉曉芳〕