高寰

1000kV特高壓輸電線路防繞擊問題分析

高寰

（中國能源建設(shè)集團(tuán)陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司 陜西西安 710054）

1000kV特高壓輸電線路是電力系統(tǒng)中重要部分，不同于傳統(tǒng)高壓線路，1000kV特高壓輸電線線路在傳輸效果和降低線損等方面具有明顯的優(yōu)勢。但是，1000kV特高壓輸電線路在實(shí)際的工作中，容易受到雷擊的影響，導(dǎo)致產(chǎn)生繞擊的現(xiàn)象，可能會引起大規(guī)模停電現(xiàn)象的發(fā)生，制約電力企業(yè)電力服務(wù)水平。以下本文就1000kV特高壓輸電線路的防繞擊問題展開探討，并針對具體的繞擊情況，制定有效的防繞擊措施，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，積極推動電力企業(yè)的電力運(yùn)送安全性得到提升，減少安全事故的發(fā)生，積極推動電力企業(yè)的服務(wù)水平和質(zhì)量得到提升，提升電力企業(yè)的市場競爭力的全面提升。

1000kV特高壓；輸電線路；防繞擊；問題分析

1000kV特高壓由于電壓等級較高，導(dǎo)致輸電線路容易遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，可能會導(dǎo)致大規(guī)模停電現(xiàn)象的產(chǎn)生，影響電力用戶的正常用電，給電力企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，制約電力企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。故此，針對1000kV特高壓輸電線路的繞擊問題，需要堆積的電氣幾何模型進(jìn)行分析，并根據(jù)電氣幾何模型的基本情況，按照控制避雷線保護(hù)角旁路隱蔽地線等方式，完成對1000kV特高壓輸電線路的保護(hù)工作，保障1000kV特高壓輸電線路在正常運(yùn)行的中，減少雷擊繞擊事故的發(fā)生，提高電力企業(yè)供電的持續(xù)性和可靠性，積極推動電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益實(shí)現(xiàn)。

1 1000kV特高壓輸電線路的繞擊耐雷性能分析

1000kV特高壓輸電線路是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要部分，對推動電力企業(yè)的電力服務(wù)水和電力運(yùn)送安全、降低線損具有十分直接的推動作用。1000kV特高壓輸電線路在實(shí)際的運(yùn)行中，可能會受到地形因素和人為因素等造成雷擊次數(shù)的增加。雷電繞擊事件的發(fā)生，雷電繞過的避雷線直接擊中1000kV特高壓輸電線路，也就會導(dǎo)致大量瞬時(shí)電流混入到輸電線路中，也就可能會導(dǎo)致大規(guī)模停電現(xiàn)象的發(fā)生，影響電力服務(wù)水平。

1.1 繞擊性能分析方法

為了完成對1000kV特高壓輸電線路在實(shí)際的運(yùn)行中，為了完成對繞擊問題的控制和防護(hù)，可以采用采用規(guī)程法和電氣幾何模型法對其的繞擊性能進(jìn)行分析。

（1）規(guī)程法，這類分析方法，主要使用的中高壓的輸電線路的繞擊性能的分析，但是，規(guī)程法在完成對1000kV特高壓輸電線路的繞擊性能分析，其效果略顯不足，容易導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差，影響計(jì)算擠過，故此，本文對規(guī)程法不進(jìn)行過多的贅述。

（2）電氣幾何模型，這類模型符合1000kV特高壓輸電線路繞擊性能分析，在的EGM的基礎(chǔ)模型的基礎(chǔ)上，對改進(jìn)后的EGM完成對特高壓輸電線路的繞擊性能分析。如圖1所示為完整桿塔線路的電氣幾何模型圖。

通過對模型中各個(gè)數(shù)據(jù)解讀，得到模型中的具體參數(shù)和數(shù)據(jù)。模型在完成對導(dǎo)、底線和打底對雷電引導(dǎo)吸引能力的區(qū)別分析時(shí)，還對導(dǎo)線工作電壓對繞擊的影響。故此可以如下公式對對雷電繞擊性能進(jìn)行分析。

圖1 完整桿塔線路的電氣幾何模型圖

地線擊距：

考慮導(dǎo)線電壓的雷電的對導(dǎo)線的擊距：

1.2 結(jié)合電氣幾何模型分析繞擊耐雷性能影響因素

根據(jù)上述幾何模型的基本情況，可以得到繞擊耐雷性能的基本因素，其中這些因素主要有：

（1）雷電流的幅值，這一因素中雷電幅值對導(dǎo)線擊距具有直接的影響。其中雷電流幅值是表示雷電活動強(qiáng)烈程度的參數(shù)，雷電幅值越大雷擊的發(fā)生概率越大，也就可能會導(dǎo)致?lián)艟鄿p少，導(dǎo)致雷擊繞擊事故的發(fā)生。

（2）線路絕緣水平，1000kV特高壓輸電線路的絕緣主要是由導(dǎo)線和桿塔之間子串、桿塔之間或大地下的空氣間隙。在一些雷電繞擊事故發(fā)生頻率較高的區(qū)域，受到桿塔和大地之間空隙距離的影響，如果距離過小，就可能會導(dǎo)致導(dǎo)線對桿塔或是大地放電的現(xiàn)象，也就可能會引起1000kV特高壓輸電線路出現(xiàn)跳閘事故，導(dǎo)致大范圍停電的事故發(fā)生。

（3）保護(hù)角，根據(jù)上述模型的基本情況，可以得到保護(hù)角和1000kV特高壓輸電線路的繞擊性能具有較大的聯(lián)系，如果保護(hù)角降低，使得地線的屏蔽作用發(fā)揮，輸電線路的繞幾率將會減小。反正，如果保護(hù)角過大，也就可能會導(dǎo)致繞擊的頻率增加，制約線路的安全。

2 1000kV特高壓輸電線路繞擊問題處理

結(jié)合電氣幾何模型和上述分析的基本情況，完成對影響輸電線路繞擊率主要因素進(jìn)行控制，提升1000kV特高壓輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定性，降低斷電事故和安全事故的發(fā)生，保障電力企業(yè)的電力服務(wù)水平。

（1）降低保護(hù)角，根據(jù)上述分析的基本內(nèi)容，通過降低保護(hù)是減少雷電繞擊率的有效途徑。通過降低保護(hù)角可以完成對輸電線路的耐雷水平提升，并增加的絕緣子的長度，達(dá)到降低導(dǎo)線長度的目的，進(jìn)而使得輸電線路中避雷線的保護(hù)保持不變，避免其發(fā)生保護(hù)角變小的情況，進(jìn)而達(dá)到控制繞幾率的目的。

（2）耦合地線的架設(shè)，這類措施可以被視為一種有效的補(bǔ)救措施，達(dá)到防繞擊的效果，可以有效的使用到繞擊發(fā)生頻率較高的區(qū)域。借由耦合地線的架設(shè)能夠降低的雷擊的跳閘率，提高輸電線路的穩(wěn)定性。

（3）線路絕緣水平控制，需要保障1000kV特高壓輸電線路具有較好的絕緣性能，合理的控制導(dǎo)線桿塔之間的距離。并妥善的對絕緣子串并聯(lián)的間隙進(jìn)行控制。

（4）差異化綜合防雷措施模式，根據(jù)的輸電線路桿塔在地形的基本情況，對其的耐雷水平和雷擊跳閘率進(jìn)行評估和計(jì)算，分析輸電線路防雷性能等級和主要影響因素，且做到所有輸電線路中桿塔評估，并按照不同的跳閘率與輸電線路的基本運(yùn)行情況，并完成的對輸電線路差異化綜合防雷措施。

（5）雷電定位系統(tǒng)服務(wù)，借由該系統(tǒng)可以有效的完成對區(qū)域范圍內(nèi)累計(jì)發(fā)生的預(yù)測，并詳細(xì)的繞擊的次數(shù)、雷電流幅值等數(shù)據(jù)信息的采集，并由相關(guān)防雷電繞擊人員，作出相關(guān)應(yīng)對措施，進(jìn)而提升1000kV特高壓輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量。該系統(tǒng)具有較高全自動、覆蓋面積廣、精度高和監(jiān)測結(jié)果可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，對推動1000kV特高壓輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行具有積極的推動作用。

3 結(jié)束語

1000kV特高壓輸電線路是電力系統(tǒng)中的重要部分，對推動電力企業(yè)的點(diǎn)服務(wù)水平和供電穩(wěn)定性具有較高的影響。但是，1000kV特高壓輸電線路在實(shí)際的運(yùn)行中，會受到雷電繞擊的影響，導(dǎo)致大范圍停電現(xiàn)象的產(chǎn)生，影響電力服務(wù)水平和電力用戶的用電體驗(yàn)。

（1）借由電氣幾何模型的基本情況，對影響1000kV特高壓輸電線路的繞擊性能的主要因素進(jìn)行分析，其中最為明顯因素有保護(hù)角、桿塔和導(dǎo)線之間的距離、雷電流幅值等因素，這些因素綜合作用于1000kV特高壓輸電線路就可能會導(dǎo)致繞擊事故的發(fā)生。

（2）結(jié)合1000kV特高壓輸電線路的電氣幾何模型基本情況，結(jié)合模型中的影響因素，對繞擊問題進(jìn)行控制和處理，盡可能的提升1000kV特高壓輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性，降低安全事故，提高電力用戶的用電體驗(yàn)，推動電力企業(yè)的發(fā)展和幾部。

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TM863

A

1004-7344（2016）33-0104-02

2016-11-12

高 寰（1980-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事輸電電氣設(shè)計(jì)工作。