输电线路雷击跳闸原因及防范措施分析

输电线路雷击跳闸原因及防范措施分析

乔元

乔元（哈尔滨电业局，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：本文对哈尔滨电业局所辖输电线路在2006~2009年，发生的雷击跳闸故障进行了全面的剖析，找出引起雷击跳闸故障的原因，并对如何防范雷击跳闸故障，提出了建议和防范措施，保证输电线路安全可靠运行。

关键词：输电线路；雷害故障；绝缘水平；防范措施

输电线路是电网的重要组成部分，担负着安全可靠输送电能的艰巨任务。近年来，由于环境条件的不断变化，雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多，不仅影响设备的正常运行，造成设备损坏、大面积停电、电网瓦解等恶性后果，也极大地影响了人们的日常生产和生活，引起社会恐慌，并造成恶劣的社会影响和国际影响，所以保证输电线路安全稳定运行是送电工区常抓不懈的重要工作之一。

1雷害故障跳闸分析

对2005~2009年五年内发生雷害跳闸情况进行比较：

2005~2009年雷害跳闸折线图

2006年至2009年雷害跳闸同比增长率分别为：+57.1%，-72.7%，+133.3%，+28.6%。从折线图和增长率来看，06年雷害跳闸次数最多，达到11次，2007年下降到3次后，开始有逐年递增但是增加幅度较缓的趋势。

从统计数据来看：5年内共发生雷害跳闸37次。按照线路电压等级来看：其中500kV发生跳闸1次，占3%；220kV发生跳闸12次，占32.5%；66kV发生24次，占64.9%。能够看出66kV线路雷害跳闸占全年跳闸次数近2/3。按照设备运行年限来看：运行30年以上的老旧设备跳闸达17次，占66kV跳闸的71%，占总跳闸次数46%（近1/2），且全部为66kV线路。按照杆塔类型分：耐张杆塔发生跳闸9次，占24.3%，直线杆塔发生跳闸28次，占75.7%。

从以上数据来看，老旧设备接地电阻改造是工区防止雷害故障跳闸的重中之重。另外，从以上37处落雷地点看，地点分布呈随机状态，无明显规律和重点区域的划分，所以从目前来看工区在着重处理老旧设备接地装置的同时也得兼顾其他线路的防雷工作的开展，尤其是直线杆塔的防雷装置的改造工作。

2防范雷害故障跳闸措施

2.1降低杆塔接地电阻

接地电阻值是影响输电线路雷击跳闸率的因素之一，雷击跳闸率随杆塔接地电阻的增大而显著增加，降低杆塔接地电阻是防雷工作的基础，因此，应按《架空送电线路运行规程》的要求，定期对线路杆塔接地电阻进行测试，缩短线路易落雷区段杆塔接地电阻的测试周期，每年雷雨季节前要对线路易落雷区段的杆塔接地电阻进行一次测试工作，及时检测出接地电阻超标的杆塔，更新和改造接地电阻值不满足要求的接地线，必要时可增加线路接地线数量，对接地电阻值较大的，应使用降阻剂、碳粉等将接地电阻值控制在合格范围内。

2.2调整线路的绝缘水平

线路上的绝缘子因长期处在交变电场作用下，绝缘性能会逐渐下降，当绝缘子绝缘降低或失去绝缘时，其分布电压就要降低或呈零值。这些有缺陷的绝缘子如不能及时发现和更换，就要降低线路绝缘水平，容易发生闪络事故，尤其当雷击绝缘子有缺陷的杆塔时，杆塔绝缘子闪络的机率就会增大，因此，应认真执行《架空送电线路运行规程》的有关要求，每两年一次对线路的绝缘子进行定期测试，及时发现和更换低值、零值、闪络绝缘子。对于绝缘水平较低的线路，可通过加长合成绝缘子结构长度、增加绝缘子片数等措施，增加绝缘子的爬电距离，提高线路的耐雷水平。

2.3合理安装避雷器和消雷器

输电线路上的避雷器主要是氧化锌避雷器，其结构简单、体积少、重量轻、通流能力较高，遭受雷击时无工频续流，不存在熄弧问题。加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷器传入相临杆塔，一部分经塔体入地，因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，因而绝缘子不会发生闪络。

消雷器是一种消雷作用被人为放大了的避雷针，当雷云对地发出先导以后，雷云中部分电荷借助先导通道到达消雷器附近上空，此时消雷器所有尖端产生的异性电荷，以某一数量密度和速度中和先导中的异性电荷，从而使消雷器列阵尖端至该先导首端的局部空间电场强度有所下降，因而可能阻止了先导的继续向前发展，起到了消雷的作用。

2.4装设线路自动重合闸装置

线路绝缘子在雷击闪络后，一般都能在线路跳闸后自动恢复绝缘性能，所以自动重合闸的成功率可增大75%~95%，少雷区的输电线路如不沿全线架设避雷线，则必须装设自动重合闸装置，以防万一雷击跳闸时全线停电。高土壤电阻率地区的输电线路雷击后容易产生绝缘子闪络，因此也必须装设自动重合闸装置，在中性点直接接地电网中，绝大多数雷击是单相闪络，若采用单相重合闸，可以减少断路检修工作量，以提高供电可靠性。

2.5增设耦合地线

耦合地线是在导线下面加设的一条接地线，它具有加大分流和加大耦合的作用，可以使塔顶电位下降，减少反击事故。但它没有屏蔽作用，不能减少绕击事故，且带来由于跳线可能引起导线对地距离不足等问题。当杆塔结构已固定，不易将单避雷线改为双避雷线，且接地电阻也不易进一步降低时，可考虑加装耦合地线。

综上分析，在输电线路的运行过程中，雷击故障是一大灾害，而雷电活动是随机的，它因地理、气象、地质、地面环境的不同而造成的雷电危害程度也有所不同，输电线路应根据不同场合采用相应的综合防雷措施，将降低杆塔接地电阻和改善线路绝缘水平作为线路防雷工作的基础，以提高线路耐雷水平，减少雷击线路的机会，从而使线路安全、稳定的运行，为社会提供一个坚强、可靠的电网。

参考文献

[1]中华人民共和国电力工业部.架空送电线路运行规程[S].1979.

[2]黑龙江省电力公司.送电生产管理[Z].1998.

[3]王清葵.送电线路运行和检修[M].北京：中国电力出版社，2003.

[4]上海超高压输变电公司.输电线路（第四册）[M].北京：中国电力出版社，2006.