1000kV特高压输电线路防雷工程设计研究（论文）.pdf

1 O00kV 特 高 压 输 电 线 路 防 雷 工 程 设 计 研 究 Research on the Lightning Protection Engineering Design of 1 000kV UHV Transmission Line 梁 晓东 (山西省电力公司检修公司，太原 030006) LIANG Xiao—dong (ShanxiElectricPowerCompanyMaintenanceCompany，Taiyuan 030006，China) 【摘 要】1 000kV特高压输电线路在电网系统运行中的作用不容小觑，可以有效地提高系统运行的安全性与可靠性。论文简单介 绍了l 000kV特高压输电线路雷击的特点和雷电绕击，主要研究了1 000kV特高压输电线路防雷工程设计，以供参考。 【Abstract]The 1 000kVUHVtransmissionlineplaysanimportantroleintheoperationofthepowergridsystem，caneffectivelyimprovethe safetyandreliabilityofsystemoperation．Thispaperbrieflyintroducesthecharacteristicsoflightningandlighming shieldingfailureofl 000kV IfrlVtransmissionline，mainlyresearchesthelightningprotectiondesignof1 O00kVUHVtransmissionline，forreference． 【关键词】1000kV；特高压输电线路；防雷工程；设计；研究 【Keywords】lO00kV；UHVtransmissionline；lightningprotectionproject；design；research 【中图分类号】TM863 【文献标志码IA 【文章编号】1007．9467(,2017)12．0072．02 [DOll10．13616~．cnki．gcjsysj．2017．12．131 1 引 言 3 1 O00kV特 高 压 输 电 线 路 的 雷 电 绕 击 1 O00kV特高压输电线路的防雷工程建设，能够为特高压 输电线路运行的安全性与可靠性提供必要的保障。在对特高 压输电线路运行状况予以深入了解的基础上 ，积极引入成功 的经验 ，为构建安全可靠且技术水平较高的 1 O00kV特高压 输电线路奠定坚实的基础。 2 1 O00kV特 高 压 输 电 线 路 雷 击 的 特 点 1)1 000kV特高压输电线路本身的绝缘性明显 ，所以避雷 线被雷电击中的概率并不高； 2)1 O00kV特高压输电线路的杆塔的高度偏高，绕击现象 发生的概率相对较高[11。 正是由于 1 O00kV特高压输电线路在雷击方面的特点显 著，为此 ，有必要对相关成功经验展开进一步的研究与分析， 以保证 1 O00kV特高压输电线路防雷设计的科学合理 ，为特 高压输电线路的正常运行提供必要的保障。 【作者简介】梁晓东(1984～)，男，山西太原人，工程师，从事输配电 及用电工程研究。 72 1 O00kV特高压输电线路杆塔高度相对较高 ，导线工作电 压的副值极大 ，很容易形成向上先导的情况。受诸多因素的影 响，严重影响了避雷线的屏蔽眭能。一般来讲 ，导致线路跳闸 的根本原因就是耐张角塔位置的导线出现雷电绕击的问题。 评估输电线路避雷线的导线屏蔽作用，需将保护角的大小作 为重要参考依据。 通过对 1 O00kV特高压输 电线路屏蔽性能展开深入分析 与研究发现，直线杆塔的塔型一般涵盖 4种：(1)M型水平 ，保 护角为 9．23o，出现绕击闪络的概率是 0．051％；(2)M型三角， 保护角为 5．92。，出现绕击闪络的概率是 0．O1 l％；(3)3v型水 平，保护角为 9．72。，出现绕击闪络的概率是 0．219％；(4)3V型 三角，保护角为 6．62。，出现绕击闪络的概率是 O．121％。 4 科 学 设 计 杆 塔 引 雷 的 范 围 一 艘隋况下 ，特高压输电线路会选择使用避雷线，而绝缘 子串和空气间隙放电的电压数值相对较高。一旦雷击塔顶亦 或附近避雷线在反击的情况下，耐雷水平幅值相对较高，产生 的概率并不高，所以无须采取保护措施。雷击塔顶与附近避雷 线闪络雷电流产生和杆塔的高度联系紧密，究其原因，杆塔的 高度相对较高，在雷电流经杆塔的过程中，悬挂绝缘子串杆塔 的横担位置就会出现杆塔感应电压降分量提高的现象。正是 因为杆塔高度的提高，所以雷电反击的闪络概率同样会随之 增大。为了有效地规避反击闪络的发生 ，在设计杆塔引雷范围 的过程中，应尽量选择使用拉线 V型塔。 5 1 O00kV特 高 压 输 电 线 路 防 雷 工 程 设 计 5．1线 路避 雷 器的 安装 对特高压送电线路避雷器进行合理的运用，通过对避雷 器的使用能够确保杆塔与导线电位差高出避雷器动作电压的 情况下有效地规避绝缘子闪络情况的发生。针对雷击跳闸概 率较大的特高压送电线路 ，可以将避雷器安装在其中，通常 ， 线路避雷器的种类有 2种 ：(1)无间隙型避雷器，能够和导线 直接进行连接 ，是电站型避雷器的升级 ，而且吸收冲击的能量 具有较高的可靠性。如果处于正常运行的电压与操作电压条 件下不会发生动作 ，而且避雷器本身不带电，能够有效地规避 电气老化问题的发生。(2)带串联间隙型避雷器 ，借助空气间 隙和导线实现连接 ，但必须在雷电流的作用之下才能够承受 工频电压 ，使用的可靠性相对较高且寿命长。这种类型的避雷 器使用较为广泛 ，不仅具备了间隙隔离的功能，避雷器本身也