摘要：雷擊是造成輸電線路跳閘的重要原因，廣東陽江地區(qū)雷電活動頻繁，對當?shù)?00 kV輸電線路的安全運行構(gòu)成了嚴重威脅。鑒于此，以高雷擊跳閘率的典型同塔雙回桿塔為例，研究其影響因素，以進一步提高陽江地區(qū)500 kV典型同塔雙回桿塔防雷水平。

關(guān)鍵詞：500 kV;同塔雙回桿塔;防雷特性;跳閘率

0? ? 引言

本文以陽江地區(qū)500 kV輸電線路中雷擊跳閘率較高的典型桿塔為例，依次從桿塔高度、接地電阻、絕緣子串長度、地線保護角等角度出發(fā)，研究了上述因素與輸電線路桿塔反擊跳閘率和繞擊跳閘率之間的關(guān)系，進而為優(yōu)化輸電線路防雷特性提供參考。

1? ? 研究方法及對象

1.1? ? 研究方法

本文采用先導發(fā)展模型計算線路的繞擊跳閘率，采用先導模型計算線路的反擊跳閘率，用以較準確地研究各種因素對陽江地區(qū)500 kV輸電線路防雷特性的實際影響效果[1-3]。研究過程中，依據(jù)廣東省雷電定位系統(tǒng)近10年來的實際記錄數(shù)據(jù)確定了計算陽江地區(qū)線路桿塔年平均落雷密度的參數(shù)，即4.112 5個/（km2·a）。以統(tǒng)計得到的平均年雷電流幅值累積概率分布曲線擬合表達式，作為線路桿塔所在區(qū)域的雷電流幅值累積概率分布曲線[4-5]。

1.2? ? 研究對象

陽江地區(qū)目前管轄8回500 kV輸電線路，其中500 kV蝶滄甲、乙線和西蝶甲、乙線主要為同塔雙回結(jié)構(gòu)桿塔，其余4條線路主要為單回結(jié)構(gòu)桿塔。

2? ? 典型同塔雙回桿塔防雷特性影響因素

2.1? ? 反擊跳閘率的影響因素

首先，研究桿塔高度得到了圖1結(jié)果，并得出桿塔結(jié)構(gòu)的實際高度會直接影響其反擊跳閘率的結(jié)論，即在桿塔高度降低時桿塔反擊跳閘率會隨之降低。

其次，研究接地電阻時得到了圖2結(jié)果，并得出接地電阻大小會顯著影響該桿塔反擊跳閘率的結(jié)論，即當接地阻值增大時該桿塔的反擊跳閘率會明顯升高。

再者，研究絕緣子串長度得到了圖3結(jié)果，并得出絕緣子串長度會顯著影響桿塔反擊跳閘率的結(jié)論，即當增加絕緣子串長度時，該桿塔的反擊跳閘率反而會降低。

最后，研究地線保護角得到了圖4結(jié)果，并得出地線保護角對桿塔反擊跳閘率影響微弱的結(jié)論。若減小地線保護角，即增大負角度絕對值，雖然該桿塔反擊跳閘率會上升，但變化幅值非常小，確切地說這與桿塔橫檔尺寸變化有關(guān)。

2.2? ? 繞擊跳閘率的影響因素

在分析桿塔高度與該桿塔繞擊跳閘率之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，當降低桿塔結(jié)構(gòu)高度時繞擊跳閘率具有明顯降低的特點，表明桿塔高度會顯著影響其繞擊跳閘率。

在分析接地電阻與該桿塔繞擊跳閘率之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，無論增大還是減小接地電阻阻值，該桿塔繞擊跳閘率幾乎無變化，表明接地電阻大小對桿塔繞擊跳閘率的影響可忽略不計。

在分析絕緣子串長度與該桿塔繞擊跳閘率之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，隨著絕緣子串長度的變化該桿塔繞擊跳閘率的變化并無一定的規(guī)律性。經(jīng)進一步研究后確定了原因：一是絕緣子串長度會對輸電線路雷擊閃絡電壓的閾值大小造成影響，二是通過影響導線掛點位置改變地線保護角度及其保護導線的效果。正是上述兩點影響的共同作用，使得絕緣子串長度對桿塔繞擊跳閘率的影響較為復雜，難以找出其中的規(guī)律。

在分析地線保護角與該桿塔繞擊跳閘率之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，隨著地線保護角的減小，即負角度絕對值的增大，該桿塔繞擊跳閘率降低幅度較為明顯，但當其小于某一數(shù)值后，該桿塔的繞擊跳閘率反而回升，表明地線保護角會顯著影響桿塔的繞擊跳閘率。

3? ? 結(jié)論

本文在以陽江地區(qū)500 kV蝶滄甲、乙線48號同塔雙回結(jié)構(gòu)桿塔為例，研究500 kV輸電線路防雷特性的影響因素的過程中，得到了如下結(jié)果：

（1）同塔雙回桿塔結(jié)構(gòu)高度變化會顯著影響桿塔的反擊跳閘率和繞擊跳閘率，且其高度降低時，反擊跳閘率和繞擊跳閘率均隨之降低。

（2）接地電阻會顯著影響同塔雙回桿塔的反擊跳閘率，即當增大接地電阻時反擊跳閘率會明顯升高，但對繞擊跳閘率幾乎無影響。

（3）絕緣子串長度會顯著影響同塔雙回桿塔的反擊跳閘率，即增加絕緣子串長度時反擊跳閘率會降低，但對繞擊跳閘率的影響無特定的規(guī)律。

（4）地線保護角對同塔雙回桿塔的反擊跳閘率影響十分微弱，但對繞擊跳閘率具有一定的影響，不過變化與具體的數(shù)值范圍有關(guān)。

基于以上結(jié)果，可針對陽江地區(qū)500 kV輸電線路雷擊閃絡風險較高的桿塔進行防雷特性的合理改造，具體可從同塔雙回桿塔結(jié)構(gòu)高度、接地電阻大小、絕緣子串長度、地線保護角等方面著手，從實際情況出發(fā)，綜合權(quán)衡確定最佳的改造方案。

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收稿日期：2020-03-04

作者簡介：吳忠標（1970—），男，廣東電白人，電氣工程師，從事電力施工建設專業(yè)工作。