_500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探讨_刘君
500kV输电线路雷击跳闸原因分析及防范措施
500kV输电线路雷击跳闸原因分析及防范措施【摘要】500KV超高电压输电线路的跳闸情况较多，大部分地区的跳闸原因占百分之三十以上来自于雷击。
供电企业针对雷击跳闸做出了一系列的措施，其中包括加强线路外绝缘水平、减小避雷线保护角和较小杆塔接地电阻等，500KV输电线路得到一定的防雷性能保障。
本文就500输电线路存在的相关问题和雷击跳闸的特征进行分析，提出预防雷击跳闸的措施，讨论500KV输电线雷击跳闸的情况。
【关键词】500KV输电线路；雷击跳闸；防雷措施500KV输电线路是电力运行的重要环节，高压输电线路均配置自动闸系统，线路面临外界干扰时，为了保证不造成严重的事故时，自动闸会主动跳闸。
输电线路跳闸直接导致电力输送，致使社会的生产活动和人民的生活受到严重影响。
为使500KV输电线路安全可靠的运行的同时，输电线路的跳闸率是供电企业和线路管理单位的主要解决对象。
一、500KV输电线路的雷击跳闸据不完全统计，我国重庆的500KV输电线路在2004年到2007年之间由于雷击而导致的跳闸次数达27次之多，占总跳闸次数的90%以上；而保定供电企业的500KV输电线路上，雷击造成的跳闸占总跳闸次数的34%左右。
我国东北地区的丰徐一线，丰徐二线、元董一线和辽宁线，雷击造成跳闸占总跳闸次数的54.1%左右。
（一）复杂的地域环境超高电压输电线路一般是超长距离输电，线路所经地理位置相当复杂，要应对各地区的复杂多变的气候环境。
例如我国500KV输电线路的源安双回四线，经过易县、涞县、涞源县等多个山区县，地形差距相当大，海拔落差过大，一条线路最好到达海拔2000M以上，最低至800M以下。
其经过地区的气候差距也相当大，某些地区落雷数量过多，这些地区就必须要有针对性。
（二）雷击种类雷击是主要危害500KV输电线路正常运行的罪魁祸首之一，而直雷击对输电线路造成严重危害。
它分为绕击雷和反击雷两种。
反击雷的雷电流幅值一般在100KV以上，接地电阻值较大，呈现一基多项或者多基多项的闪络基数和相数，不受地形的影响。
500kv输电线路雷电绕击事故分析及预防措施
500kv输电线路雷电绕击事故分析及预防措施随着现代社会发展的迅速，能源运输已成为现代社会经济发展不可或缺的组成部分。
500千伏（以下简称kv）输电线路是输电系统中重要的一环，是一种安全可靠、稳定性强、流量大的大型高压电力输送线路。
然而，由于输配电线路以及工程标准的不完善，经常会发生雷电绕击事故，给人们生活带来严重的危害，因此，研究和分析500kv 输电线路雷电绕击事故，找出预防其发生的措施，非常重要。
一、500kv输电线路雷电绕击事故的特点及危害1、500kv输电线路雷电绕击事故特点500kV输电线路雷电绕击事故是指雷电绕击发生时，由于高压电磁感应作用和雷电电压感应作用，引起500kV输电线路内绝缘容量明显低于正常值，从而引起相应设备烧损，或者直接损坏塔杆、拉线等电力设施，导致500kV输电线路失效，或者500kV输电线路及其配套设备损坏，从而成为500kV输电线路雷电绕击事故。
2、雷电绕击事故所带来的危害雷电绕击事故既可能直接造成电力设备损坏或烧毁，也可能间接引起500kV输电线路的失效，从而影响电网的安全运行，造成范围内电网停电，并可能给大众生活带来一定的危害。
二、500kV输电线路雷电绕击事故发生原因1、输电线路设计上存在缺陷500kV输电线路的设计是基于输电线路的传输电流、电压、电磁场及绝缘层的参数，但由于当时的技术水平及材料的种类和质量的限制，施工时往往会出现设计、架设和护罩等不合理的现象，这些都有可能引起500kV输电线路的雷电绕击事故的发生。
2、绝缘水平不高500kV输电线路的绝缘水平是影响其安全运行的关键因素之一，这主要依赖于绝缘材料及其加工技术。
由于绝缘材料本身的限制，以及技术水平及护罩施工质量的不同，绝缘水平往往无法令人满意，导致500kV输电线路过载、过流或雷电绕击事故经常发生。
三、500kV输电线路雷电绕击事故的预防措施1、优化输电线路设计为了防止500kV输电线路雷电绕击事故的发生，应优化输电线路的设计，尽可能采用新型塔架、新型绝缘材料和高强度护罩等，使用抗雷技术，如隧道技术等，可有效降低雷电绕击时的磁场和电压的强度，从而降低500kV输电线路雷电绕击事故的发生几率。
一起500kV变电站避雷器雷击事故的分析及处理
文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２２)０６－０１１５－０４一起５００ｋＶ变电站避雷器雷击事故的分析及处理胡朝力１ꎬ李伟琦２ꎬ周刚３ꎬ邢旭亮３ꎬ田烨杰２ꎬ赵旭州３(１ 国网浙江省电力有限公司平湖市供电公司ꎬ浙江㊀平湖㊀３１４２００ꎻ２ 国网浙江省电力有限公司嘉善供电公司ꎬ浙江㊀嘉善㊀３１４１００ꎻ３ 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司ꎬ浙江㊀嘉兴㊀３１４０００)摘㊀要:本文分析了一起某５００ｋＶ变电站某出线间隔因雷击Ｃ相跳闸且重合闸失败造成的避雷器事故ꎮ通过现场检查ꎬ获取了一次设备检查㊁二次设备保护信息的记录ꎬ并结合后续的避雷器试验及异常相避雷器解体检查情况ꎬ发现避雷器绝缘筒内外表面㊁瓷套内壁均无闪络情况ꎬ多重雷电回击造成避雷器内电阻片受损ꎬ并在重合闸的作用下进一步崩溃ꎮ通过此次多重雷击事故造成的避雷器事故ꎬ结合变电站避雷器的常见故障情况ꎬ提出了优化设计采购㊁增设在线监测㊁做好防污清洁㊁加强技术管理㊁建立定期运维检查事项清单的措施建议ꎬ针对日后此类避雷器事故防范和处理有一定参考价值ꎮ关键词:５００ｋＶ变电站ꎻ重合闸ꎻ多重雷击事故ꎻ事故防范中图分类号:ＴＭ６３㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＡｒｒｅｓｔｅｒＳｔｒｕｃｋｂｙＬｉｇｈｔｎｉｎｇｆｏｒａ５００ｋＶＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＨＵＣｈａｏ￣ｌｉ１ꎬＬＩＷｅｉ￣ｑｉ２ꎬＺＨＯＵＧａｎｇ３ꎬＸＩＮＧＸｕ￣ｌｉａｎｇ３ꎬＴＩＡＮＹｅ￣ｊｉｅ２ꎬＺＨＡＯＸｕ￣ｚｈｏｕ３(１ ＰｉｎｇｈｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＰｉｎｇｈｕ３１４１００ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＪｉａｓｈａｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＪｉａｓｈａｎ３１４０００ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＪｉａｘｉｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＪｉａｘｉｎｇ３１４０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓａｎａｒｒｅｓｔｅｒａｃｃｉｄｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙｌｉｇｈｔｎｉｎｇｓｔｒｏｋｉｎｇＣｐｈａｓｅｔｒｉｐａｎｄｒｅｃｌｏｓｉｎｇｄｅｆｅａｔｆｏｒｓｏｍｅｏｕｔｌｅｔｇａｐｓｉｎａｃｅｒｔａｉｎ５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ.Ｂｙｆｉｅｌｄｃｈｅｃｋꎬｇｅｔｔｈｅｒｅｃｏｒｄｓｏｆｐｒｉｍａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｈｅｃｋａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｈｅｃｋａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ.Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｆｏｌｌｏｗ￣ｕｐａｒｒｅｓｔｅｒｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｃｈｅｃｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆａｂｎｏｒｍａｌｐｈａｓｅａｒｒｅｓｔｅｒｂｒｅａｋｕｐｔｏｆｉｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｍａｌ￣ｅｘｔｅｒｎａｌｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅａｒｒｅｓｔｅｒｉｎｓｕｌａｔｏｒｔｕｂｌｅａｎｄｉｎｓｕｌａｔｏｒｉｎｗａｌｌｂｅｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｆｌａｓｈｏｖｅｒｐｈｅｎｏｍｅｎｏｒ.Ｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｏｕｎｔｅｒａｔｔａｃｋｍａｋｅｓｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔｏｒｄｉｓｃｏｆｔｈｅａｒｒｅｓｔｅｒｄａｍａｇｅｄａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｂｒｅａｋｓｄｏｗｎｕｎｄｅｒｒｅｃｌｏｓｉｎｇａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｐａｐｅｒꎬｂｙｔｈｅａｒ￣ｒｅｓｔｅｒａｃｃｉｄｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｆｏｒｔｈｉｓｔｉｍｅｔｏｃｏｍｂｉｎｅｃｏｍｍｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔａ￣ｔｉｏｎａｒｒｅｓｔｅｒꎬｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｐｕｒｃｈａｓｅꎬｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｎ￣ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎬｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｍａｎａｇｅ￣ｍｅｎｔａｎｄｓｅｔｓｕｐｍｅａｓｕｒｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ.Ｉｔｗｉｌｌｂｅｏｆｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｆｕｔｕｒｅａｒｒｅｓｔｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎꎻｒｅｄｏｓｉｎｇꎻｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇａｃｃｉｄｅｎｔꎻａｃｃｉｄｅｎｔｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ１㊀引言随着社会发展ꎬ人类活动的进行ꎬ全球碳排放的增加ꎬ导致全球气候变化更加剧烈ꎮ近些年由于极端天气影响ꎬ全球范围内均发生了几起较大的电网事故ꎮ㊀㊀５００ｋＶ变电站是指最高电压等级为５００ｋＶ的变电站ꎬ其输入电能和输出电能的电压分一般为５００ｋＶ和２２０ｋＶꎮ５００ｋＶ变电站作为我国电力网络的主力构架和系统联络点ꎬ其安全稳定运行对居民日常生活及工业生产影响重大ꎮ近些年我国南方频频遭受极端天气ꎬ其中冰冻及雷击的影响对电力系统的输电及变电业务影响较大ꎮ其中避雷器事故频繁出现ꎬ常见避雷器故障有避雷器接地体断裂㊁避雷器外部绝缘瓷套受外力破坏引起破损㊁外部条件导致避雷器内部元器件受潮㊁阀片等零件设备的老化㊁避雷器受到过电压等外力冲击导致瞬间电流量过大等原因ꎮ㊀㊀本文通过分析一起５００ｋＶ变电站的某出线间隔出现Ｃ相跳闸且重合闸ꎬ造成的避雷器异常情况ꎮ通过对现场设备运行记录的分析ꎬ结合现场一次设备㊁二次信息及后续解体情况的分析检查ꎬ对本次避雷器异常情况做了定性分析ꎬ并结合避雷器常见的故障类型情况ꎬ对后续变电站运行维护提出了具体的优化方案和改进措施建议ꎮ２㊀事件概况㊀㊀当日ꎬ５００千伏变电站４８１４线间隔出现Ｃ相跳闸ꎬ重合闸失败ꎮ保护正确动作ꎬ第一次故障电流有效值４ ６ｋＡꎬ重合后的第二次故障电流有效值４６ ２ｋＡꎮ现场检查确认变电站４８１４线避雷器Ｃ相异常ꎮ㊀㊀异常发生时站内无工作ꎬ现场多云天气ꎬ部分线路廊道内雷雨天气ꎬ５００千伏变电站４８１４线避雷器由西安某公司生产ꎬ避雷器型号Ｙ２０Ｗ５－４２０/１０４６Ｗꎬ于２０１６年５月投运ꎮ异常发生前ꎬ该变电站５００千伏设备均正常运行ꎬ运行方式如图１所示ꎮ图１㊀异常前的５００千伏变电站设备运行方式图３㊀设备状况与现场处置３ １㊀设备状况㊀㊀４８１４线避雷器投运至今带电检测㊁停电检修及日常巡视均未发现异常ꎬ具体如下:㊀㊀(１)带电检测试验数据㊀㊀最近一次带电检测时间２０２１年２月ꎬ采用ＡＩ－６１０６型氧化锌避雷器带电检测仪对４８１４线避雷器进行带电检测ꎬ检测数据无异常ꎮ㊀㊀(２)停电检修试验数据㊀㊀该避雷器于２０１６年５月投运ꎬ交接试验数据满足规程要求ꎮ最近一次检修时间为２０１７年１０月ꎬ停电试验数据未见异常ꎮ㊀㊀(３)例行巡视情况㊀㊀最近一次机器人巡视ꎬ４８１４线三相避雷器表计数据均正常ꎬ外观检查均无异常ꎮ４８１４线三相避雷器红外测温结果及避雷器外观均无异常ꎮ３ ２㊀现场处置情况㊀㊀６月８日１５时３４分４２秒ꎬ５００千伏４８１４线Ｃ相跳闸ꎬ重合失败ꎮ㊀㊀６月８日１５时４０分ꎬ主站通过工业视频发现疑似回浦变避雷器异常ꎮ㊀㊀６月８日１５时４１分ꎬ浙江公司立即启动应急响应ꎬ组织开展一二次设备检查ꎮ㊀㊀６月８日１５时４３分ꎬ现场检查发现４８１４线Ｃ相避雷器异常ꎮ㊀㊀６月８日１６时４６分ꎬ浙江公司第一批应急及管理人员陆续抵达现场ꎬ组织现场开展异常检查及处置工作ꎮ㊀㊀６月８日１９时２１分ꎬ４８１４线改线路检修ꎮ㊀㊀６月８日２１时１６分ꎬ华东网调许可４８１４线避雷器抢修工作ꎮ㊀㊀６月８日２１时２５分ꎬ现场抢修工作开始ꎬ开展４８１４线三相避雷器更换ꎬ４０２２㊁４０２３断路器分解物检测㊁线路压变常规试验及检查㊁间隔内引下线检查㊁异常后主变油色谱检测ꎮ㊀㊀６月９日７时４０分ꎬ现场抢修和检查工作全部完毕ꎮ㊀㊀６月９日１４时２７分ꎬ４８１４线复役操作结束ꎬ情况正常ꎮ４㊀现场设备检查分析４ １㊀一次设备检查情况㊀㊀(１)一次设备检查㊀㊀现场检查发现４８１４线Ｃ相避雷器泄露电流表损坏ꎬ各节瓷瓶表面有明显黑色物质喷灼痕迹ꎬ三节避雷器喷口挡板全部脱落ꎮ４０２２㊁４０２３间隔是ＨＧＩＳ设备ꎬ现场对间隔内气室分解物测试无异常ꎬ其余设备检查无异常ꎮ６月９日晚拆除避雷器时ꎬ发现避雷器底座大支柱瓷瓶已断裂ꎮ４ ２㊀二次信息检查㊀㊀(１)保护动作情况㊀㊀４８１４线路第一套线路保护南瑞继保ＰＣＳ－９３１ꎬ第二套线路保护北京四方公司设备ꎬ４０２２㊁４０２３开关保护均为许继公司生产ꎮ故障时保护装置录波记录的保护动作时刻如表１所示ꎮ表１㊀保护动作情况时间(ｓ)动作情况３８ ８６１４０２３㊁４０２２开关保护启动３８ ８６３４８１４线路第一套线路保护启动３８ ８６４４８１４线路第二套线路保护启动３８ ８８０４８１４线路第一套线路保护纵联差动保护动作３８ ８８３４８１４线路第二套线路保护纵联差动保护动作３８ ９１４４０２２沟通三跳动作３８ ９２２４０２３瞬时跟跳Ｃ相４０ ２５４４０２３保护Ｃ相重合闸动作４０ ３４２４８１４线第一套线路保护纵联差动㊁距离后加速动作４０ ３６５４８１４线第二套线路保护纵联差动㊁闭锁重合闸动作４０ ３６６４８１４线第二套线路保护接地距离Ｉ段动作４０ ３７１４８１４线第一套线路保护接地距离Ｉ段动作４０ ３７４４０２３沟通三跳动作㊀㊀(２)故障录波器检查情况㊀㊀根据保护动作行为及录波分析ꎬ第一次故障Ｃ相故障ꎬ最大故障电流１ １５Ａ(一次电流４ ６ｋＡ)ꎬ故障电流持续时间约５ｍｓꎬ线路保护差动动作跳开４０２２开关三相(重合闸停用)ꎬ跳开４０２３开关Ｃ相并启动重合闸ꎮ１３９４ｍｓ后４８１４线开关Ｃ相重合ꎬ两套线路保护差动㊁距离后加速动作ꎬ跳开开关三相ꎬ第二次故障时最大故障电流１１ ５５Ａ(一次电流４６２ｋＡ)ꎮ图２㊀故障录波图㊀㊀Ｃ相线路跳闸后ꎬ在线路上仍监测到多次过电压波形ꎮ过电压峰值时刻与线路雷电定位系统统计的雷电回击时刻高度一致ꎮ４ ３㊀解体检查情况㊀㊀(１)避雷器试验结果㊀㊀对４８１４线Ａ㊁Ｂ相三节避雷器开展了整只直流㊁工频㊁局放㊁密封性试验ꎻ随机抽取电阻片进行大电流冲击耐受(５片)㊁２ｍｓ方波冲击电流耐受(１２片)㊁动作负载试验(６片)ꎬ全部试验均通过ꎬ未见异常ꎮ㊀㊀(２)异常相避雷器解体检查情况㊀㊀外观上检查ꎬ三节避雷器元件瓷套表面没有发现外闪的痕迹ꎬ瓷件和法兰完好ꎬ上下压力释放装置动作ꎬ上下压力释放装置附近有喷弧痕迹ꎮ㊀㊀上节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎮ经检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ上部分电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎮ电阻片均破裂ꎬ破裂的形式有环裂㊁炸裂ꎮ电阻片侧面绝缘釉被高温作用变黑ꎬ部分电阻片侧面有沿面烧痕ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒上部分受高温作用玻璃丝松散脱落ꎮ绝缘杆表面有黑色附着物ꎬ受高温作用部分玻璃丝裸露ꎬ如图３所示ꎮ图３㊀上节避雷器端部及内部情况㊀㊀中节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ上部分电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎬ现象与上节避雷器一致ꎮ阻片经检查发现均破裂ꎮ电阻片侧面绝缘釉被高温作用变黑ꎬ部分电阻片侧面有沿面烧痕ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒上部分受高温作用玻璃丝松散脱落ꎬ如图４所示ꎮ㊀㊀下节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎮ经检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎬ绝缘筒已无法正常抽离ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒有三处环裂ꎮ绝缘杆表面有黑色附着物ꎬ受高温作用部分玻璃丝裸露ꎮ下节避雷器元件整体损坏情况最严重的ꎮ图４㊀中节避雷器密封状况及芯体５㊀事故原因分析㊀㊀经对异常避雷器三节元件的解体检查ꎬ避雷器元件内部无受潮痕迹ꎬ可排除因受潮引起异常的可能性ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ瓷套内壁无闪络痕迹ꎬ可排除沿面闪络的可能性ꎮ芯棒局部检查ꎬ未见闪络痕迹ꎮ从电阻片的整体破裂情况看ꎬ可排除由单一或局部电阻片缺陷造成的异常可能性ꎬ其损坏现象更符合注入能量过大造成避雷器损坏的特征ꎮ异常原因可能是:㊀㊀一是线路雷击跳闸后ꎬ线路遭受多重雷电回击ꎬ避雷器吸收能量超过额定值(２ ５ＭＪ)ꎬ造成避雷器内部电阻片热崩溃开裂ꎬ呈现短路状态ꎬ导致重合闸失败ꎮ㊀㊀二是避雷器绝缘性能逐步丧失引发第一次线路跳闸ꎬ在雷电回击作用下ꎬ避雷器绝缘性能快速劣化ꎬ在开关重合闸冲击下内部阀片全部热崩溃开裂ꎮ６㊀对策及处理措施㊀㊀５００ｋＶ变电站中的避雷器对保护主要设备及系统的安全稳定运行起到重要作用ꎮ从本次雷器受到过电压等外力冲击导致瞬间电流量过大ꎬ吸能过量的故障吸取教训ꎬ为保证变电站的安全运行及时发现处理避雷器故障ꎬ现从以下五个方面入手:㊀㊀(１)优化设计采购㊀㊀从工程设计之初就对避雷器容量的选取留有足够余量ꎬ电建采购时应选择有先进生产工艺生产厂家ꎬ产品经得起长期市场检验的且具有完善的检测手段厂家的产品ꎮ㊀㊀(２)增设在线监测㊀㊀结合地方气候数据分析ꎬ增加在线监测仪ꎬ加强对雷雨天气后的在线监测仪的巡视频率ꎮ㊀㊀(３)做好防污清洁㊀㊀对变电站的避雷器制定好定期的清扫和防污计划ꎬ同时也可以在设计之初采用防污瓷套型避雷器ꎮ㊀㊀(４)加强技术管理㊀㊀加强对变电站的避雷器技术管理ꎮ对所有运行或者采购过的避雷器建立技术档案ꎬ对出厂报告㊁定期测试报告及在线监测的运行数据建立在线的技术档案库ꎬ方便查询及日常分析维护ꎮ㊀㊀(５)建立定期运维检查事项清单㊀㊀加强对避雷器进行巡视维护的检查项目管理ꎬ做到逐项检查ꎬ对以往存在常见的潜在故障点进行全覆盖检查ꎮ７㊀结束语㊀㊀本文针对此次５００ｋＶ变电站的避雷器受到多重雷击的特殊情况ꎬ通过一次㊁二次检查以及解体实验检查ꎬ分析了本次避雷器异常情况的具体过程和成因ꎮ随着近些年气候变化ꎬ一些极端气候天气出现的可能性增大ꎬ变电站遭受雷击的情况也不断增多ꎬ５００ｋＶ作为电力系统的枢纽节点ꎬ保证其安全稳定运行十分重要ꎮ所以本文针对避雷器常见的故障情况ꎬ提出了五个方面的建议措施ꎬ以便更好的防范和杜绝此类避雷器异常情况ꎬ进一步保证了变电站的平稳正常运行ꎬ提高电网系统的稳定性ꎮ参考文献[１]㊀蔡福禄ꎬ张宇ꎬ杨怀明.１１０ｋＶ金属氧化物避雷器预防性试验及常见故障分析[Ｊ].云南水力发电ꎬ２０２１ꎬ３７(９):６２－６４.[２]㊀周艳青ꎬ谌阳.５００ｋＶ某变电站雷电侵入波过电压计算[Ｊ].电气技术ꎬ２０２１ꎬ２２(３):１０４－１０８.[３]㊀谷定燮ꎬ修木洪ꎬ戴敏ꎬ周沛洪.１０００ｋＶＧＩＳ变电所ＶＦＴＯ特性研究[Ｊ].高电压技术ꎬ２００７(１１):２７－３２.[４]㊀刘宇.探讨５００ｋＶ变电站变电运行中的故障分析和处理技巧[Ｊ].电力设备管理ꎬ２０２０(１２):３１－３２＋５９.收稿日期:２０２２－０４－０６作者简介:胡朝力(１９７３.１－５)ꎬ男ꎬ浙江嘉兴人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事变电运维方面的工作ꎻ李伟琦(１９９６.１０－)ꎬ男ꎬ河南周口人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事变电运检方面的研究ꎻ周刚(１９６６.１１－)ꎬ男ꎬ浙江湖州人ꎬ本科ꎬ高级工程师ꎬ高级技师ꎬ主要从事电网运检方面的研究ꎮ。
500kV超高压输电线路雷击跳闸原因分析及处理措施
ｏｃ ． Ｏ１１ ｔ２
河 北 电力 技 术
ＨＥＢＥＩ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｐ Ｃ ＯＷ ＥＲ
第３ ０卷 第 ５期
２１ 年 １ ０１ Ｏ月
５０ｋ ０ Ｖ超高压输电线路雷击跳 闸 原 因分析及处理措施
Ｃａ ｓ ａｙ ｉ ｎ ｔｌ ｍｅ ｔＭｅ ｓ ｒ ｓ ｆ ｒＬｉｈｎ ｎ ｒ ｅ Ｔ ｉ ｆ ｕ ｅ Ａｎ ｌｓｓ ａ ｄ Ｓｅ ｔ ｅ ｎ ａ ｕ ｅ ｏ ｇ ｔ ｉｇ Ｓｔｉ ｒ ｏ ｋ ｐ
Ｎ４ ２ ７铁塔及线 路周 围没有 发 现雷 击 的痕 迹 ， 此ｈ ｎ ｎ ｒ ｔ ｃｉｎ ｗｏ ｋ ｒ ｎ ｍｉｓ ｉ ｉ ｔ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ｒ ． ｏ ｎ ｇ ｏ Ｋｅ ｒｓ ＥＨＶ ；ｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ｌ ｅ ；ｉｈ ｎ ｎ ｔｉ ｅ ｔｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｓ ｌ ｔ ｉｇ ｓｒ ； ｒ ｏ ｉ ｇ ｋ ｐ
２ 原 因分 析
２ １ 故障 点设 备 情况 ．
２０ ０ ８年 ３ 月对 侯北线 山 区段铁塔 接地 电阻 进行
压输 变电分公 司负责 运行 区段 长 ８ ． １ ｍ， 有铁 ０ ８ ０ｋ 共
塔 １ １ ， 中耐张塔 ２ ８基 其 ８基 （ 括 １ 耐 张换位 ） 直 包 基 ， 线塔 １ ３ 。该 线路 导线 采 用 Ｌ Ｊ ０ ／ ５钢 心铝 ５基 Ｇ 一４ ０ ３ 绞线 ， 四分裂呈正方 形排列 ， 裂间距 ４ ０ｍｍ。线路 分 ５ 左侧 避 雷线 采用 直 接接 地 方式 ， 右侧 Ｏ Ｇ 光缆 采 ＰＷ 用逐基接 地方 式 ， 路 防雷 保 护角 设 计小 于 １。 线 ５。线 路铁塔采 用逐基接地 方环加射 线型式 的接 地装 置 ， 由
ｔｏ ｑ ｐ ｅ ， ｒ ｐ ｅ ｈｅ ｍ ｅ ｓ ｅ ｔ ｓｒ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｒｎｓ ｉｎ ｅ ｕｉｍ ｎｔ ｐ ｏ ｏｓ ｓ ｔ ａ ｕｒ ｓ ｏ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｈ ｔａ — ｆ ｍａ ｉｎ， ａ ｇｅ ｅ ｔ ｔ ｉ ｏｒ ｔｏ ｍ ｎａ ｍ ｎ ｏ ｍｐｒ ｖ ｔ ｅ ｑ ｐ ｅ ， ｎｄ ｓ ｇ ｅ ｔ ｏ ｅ ｈ ｅ ｕｉｍ ｎｔ ａ ｕ ｇ ｓ ｓ
500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探析
500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探析摘要：随着国家电网电力系统的建设，超高压直流输电为社会生活和生产建设提供了必要的前提保障。
但是我国的电网输送也是遭遇雷击危害较多的国家，所以对于500KV超高压直流输电线路防雷就势在必行。
通过对超高压直流输电线路的雷击模型的模拟，可以明白直流输电线路的原理。
从而提出有效的防雷措施，并对防雷措施的应用进行了说明，对其经济性的装置选择也进行了介绍。
为我国超高压直流输电线的防雷提供了一定的理论参考。
关键词：超高压直流输电线路；雷击；措施国家电网的运行中，避免不了的一个危害就是雷击，尤其是超高压直流输电线路的建设，所以说，防止雷击是一项非常重要的工作。
500KV超高压直流输电线，因为电压非常高，所以一旦雷击的话会造成影响巨大的穿透力。
雷击给输电线路带来了很大的故障，所以在输电线的运行中要考虑防雷击的工作建设。
1.超高压直流输电线路雷击的模型模拟我们都知道，输电线路会遭遇雷击的，所以防雷工作是重中之重，输电线路本身在建设时候的防雷水平，可以利用电磁暂态对其进行模拟和分析，建立起模型；并且通过模型的计算、求解，可以得知雷击导致的最大的不闪络的电流极值。
当然，我们不能忽略的另一个重要因素，就是发生雷击的位置，找到发生雷击的位置，我们可以确定雷电绕击问题，找到雷击时发生的最大的电路强度，然后我们计算出跳闸频率。
我们知道在发生雷击时，输电线路会发生跳闸，这个直接的原因就是当雷击到输电线路的时候，或者塔杆的时候，会导致绝缘子串的电压过高，从而击穿绝缘子间隙，发生跳闸，造成短路。
通过实验室模拟，我们可以对标准的输入信号做出相应的闪络值进行模拟计算。
如下图1所示：图1 伏秒特性定义法判断绝缘子闪络从中我们可以解释，曲线1a是绝缘子串的电压变化情况，曲线2代表的是标准冲击值输电线路电压的影响，曲线1a和曲线2汇聚一点F，这个F点就是闪络时刻。
超高压直流输电线路上的雷电绕击问题，我们也可以同电气几何法来进行分析，运用电气几何法，需要确定的关键是，雷电放电的特性和线路尺寸结构。
500kV输电线路防雷分析及对策
500kV输电线路防雷分析及对策发布时间：2021-12-31T06:59:23.742Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：周振仕陈毅陈载坚李兴新梁浩川[导读] 电力部门不仅需要加强输电线路的检修以及维护力度,也还需要加强对各种输电防雷措施进行合理维护。
（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局 545006）摘要：随着经济的发展，人们对于用电的需求大大的增加，因此，在对于电力的输送方面也是有着新的挑战，其中，500kV高压输电线路由于其独特的优势受到人们的广泛应用。
在进行电力输送的过程中，由于电压太高，输电线所处的位置为了人员的安全着想通常架设在较高的地方，但是这样就会更容易受到雷击的危险，对输电线路造成极大的危害，甚至会导致大面积停电的可能，给人们的生活造成极大的麻烦，本文中，就将对500kV输电线路运行中防雷技术进行分析。
关键词：500kV输电线路；防雷；措施引言电能是现代社会人们的在日常生活中不可缺少的重要能源,近几年以来随着人们对各种线路使用量及需求量的不断上升,国家对各种线路电能用电量的生产质量进行检控，并提出了较高的行业技术标准要求。
但是在生活实际用电过程中，各种输电线路防雷问题仍然会不时地出现并且伴随着一定程度的线路漏电伤害问题，例如:线路输电线的断路板的直接损坏、老化以及线路受到闪电雷击的直接伤害影响等,为了有效地减少上述这些漏电问题及有可能对其发生的线路重复漏电次数和造成不利性的直接影响,电力部门不仅需要加强输电线路的检修以及维护力度,也还需要加强对各种输电防雷措施进行合理维护。
一.雷击线路发生的形式分析（一）雷电反击500kv输电线路经常遭受雷击，从而出现快速跳闸的现象。
这种雷电雷射反击的再次产生及其原因主要是当电雷击中这些输电连接线路的避雷电线杆或塔顶避雷供电设施后,超强的电磁雷声波电流就会击穿一块大地,接地后的电压瞬间随之升高,同时这些输电连接线路还会产生更高的电磁感应接地电压,当发生雷电雷射反击这种放电现象再次发生时,其放电威力巨大,放电后的电压瞬间最高可达几万伏或成百上千万伏,瞬时电流的峰值甚至可以瞬时达到几十万安。
500kV输电线路防雷措施探讨
500kV 输电线路防雷措施探讨摘要：对输电线路进行升级改造和维护可以更稳定地为各个区域供给电力，为了在稳定供电的同时降低运输电力时因为电阻等浪费的成本，对于这种浪费最简单的做法就是提高电压，而在众多高电压线路中，500kV的高压输电是高压输电线路的绝对主力，对于各个区域的电力供给十分重要。
因此对于输电线路的保护至关重要，而自然灾害中的雷电灾害是威胁电力运输线路的主要因素之一，因此对于500kV输电线路防雷的研究至关重要。
通过对500kV输电线路运行的影响因素进行研究分析，本文将提出对于500kV输电线路在雷暴天气下的防雷措施建议，以供参考。
关键词：500kV输电线路；防雷措施引言500kV的输电线路属于高压输电，而高压输电在运行过程中最容易遇到的灾害便是自然灾害，如暴雨天气雷击带来的干扰和对输电线路的损害，自然灾害属于不可抗力因素，如果输电线路没有预先做好防护和保护措施，在雷暴发生时高海拔地区的输电线路很容易因遭到雷击的干扰而引发线路燃烧甚至爆炸，这将直接造成大面积停电，影响当地经济发展，严重时甚至会出现人员伤亡情况,因此做好防雷保护是非常重要的。
一、500kV高压输电线路使用中需要避免出现的问题1.避免雷电直击电力运输线路虽然是小概率事件，但在雷雨等恶劣天气情况下，高压线路依旧有可能受到雷电直击，对于这部分问题，可以在线路基站设置避雷针或避雷线等避雷建筑或设施来降低高压输电线路遭到雷击的概率，为高压输电线路提供较好的实时保护。
相比于传统的避雷针，对于高压电线的保护，避雷线的效果更好因此也是目前应用的主流。
但是截止到现在，还没有任何方法可以做到100%保护高压电线路不会出现雷击事故。
一旦发生雷击事故，会使得该地区的电力运输出现问题，因此，必须技术员必须尽可能的提升运输电力线路的防雷程度。
2.避免避雷线发生闪络等问题输电线路的绝缘性的提升可有效避免闪络问题的发生。
一般情况下可采用杆塔接地的做法，而塔杆的电阻的大小决定了线路耐雷水平的高低，电阻值越小其耐雷水平越高[1]。
500kV高压输电线路的雷击故障分析及其防治
雷电活动有很强 的气候特征和区域特点 近年来 ． 由于气候恶化 等 自然原因也造成雷 电活 动的增 加 ． 据数据显示 ： 我国雷电 自然灾害 在近十几年中有不断上涨的迹象 ． 其中 ２ ０ ０ ２ 年和２ ０ ０ ６ 年增长 比较明 显． 高达 ４ ８ ８ １ 次和 ６ １ ６ １ 次之多 。 而一些降雨多发地区以及 山区、 峡谷 等典型地域气 流活动更加剧烈 ． 落雷的概率也随之增加。 １ ＿ ２ 避雷线 的保护角 在防雷措施 中架设避雷线是高压输 电线路最有效的方法。 避雷线 的保护角的大小 与防雷效果有着密切的联 系 跳 闸率随着保护角 的增 大而增加． 绕击率则 随着保护角的减小而降低 当保护角降低到一定 程度时甚至可 以起到屏蔽作用。 保护导线不受到绕击 因此避雷线 的 保护角设置不合理是造成雷击故障的原因之一 １ ． ３ 线路的绝缘水平 根据相关部 门的统计结果 ． 早期投入运行 的线路在投运 的初期有 着很好的防雷效果． 但是 由于各种原因 ． 运行若干年后 ． 当初 的设计方 案已经无法抵 御如今 的雷 电袭击 ， 而且 由于长期遭受风 吹、 日 晒、 沙尘 等恶劣 自然条件的影 响． 绝缘 能力逐渐下降 ． 由于没有及时有效的维 护． 随着接地体通 流能力 的下降 ． 将导致跳 闸率 明显增加 。
Ｉ ． ４ 杆 塔接 地 电 阻
杆塔接地电阻值 的大小决定了将雷电传 导至大地 的能力 ． 阻值越 小． 传导能力越强 。 如果阻值过大 ， 雷击时大量 的电荷无法快速释放将 抬高塔头电位 ． 有可能造成绝缘击穿 ＋ 提高了断路器跳闸的概率。 般情况下 ． 在经 过各种措施进行 降阻处 理后 ． 接地体 的阻值在 短期时间内基本符合要求 ．但是随着降阻剂 的流失 以及腐蚀等原 因． 示： 接地 电阻的阻值逐渐 上升 如果没有定期的对线路接地体和引下线进 行腐蚀情况检查 ． 加之测 试接地 电阻时 的测量 误差等情况 ． 将导致线 路 的接地电阻无法满 足防雷要求 。遭受雷击时就容易发生跳闸事故。
500kV输电线路防雷分析及防范措施研究
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的 高 压 输 电线 路 ， 即便没有通 电时 ， 本 身 也 是 非 常 好 的 引 雷 系 统。在线路运行时 ， 由 于 高压 低 频 大 电 流对 导线 四周 空气 的 电 离作用 ， 导 线 四周 的整 体 空气 电 阻率 都 会 明显 下 降 。 当 含 电荷
云 层 经 过 高 压 输 电线 系 统 时 ， 很 容 易 因 为 高 压线 塔 的 引 雷 结 构 和 电力 效 应 ， 以 高压 输 电 线路 为媒 介 发 生 对 地 放 电 。 这 种 效 应 在 空 旷 平 原地 区 以及 山脊 线 塔 线 路更 为 常见 。
ｌ １ 电 力建设 输配电 技术
５ ０ ０ ｋ Ｖ输 电线路 防雷分析及 防范措施研 究
李晓 东
（ 国 网 四川 省 检 修 公 司 西 昌检 修 分 部 ， 四川西昌 ６ １ ５ ８ ０ ０ ）
摘 要： 雷电对于高压输 电线路 的破坏作用一直以来是 困扰 电力行业 的主要 因素之一 ， 近年来 ， 氧化锌避雷器 的广泛使用 ， 使得 高压输 电线 路 ． 特 别 是 高 压 架 空输 电线 路 的 防雷 工 作 变 得 更 加 简 单 而 有 效 ， 但 在 高 压 输 电 线 路 中使 用 氧 化 锌 防雷 器 进 行 防 雷 时 也 有 一 些 需 要
ｕ （ （
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１ 雷电灾害对 高压输 电线路的影响
高压 输 电 线 路 一 旦 发 生 雷击 事 故 ． 线 路 电压 就 会 从 数 百 千
图 １ 氧化锌伏安特性 曲线及氧化锌避雷器
厂， 还 会 制 造 专 门 针 对 一 个 电压 等 级 的 氧 化 锌 避 雷 器 ， 这给供
２ 氧化锌避雷器 的原理和使用方 法
试分析500kV超高压直流输电线路防雷措施
试分析500kV超高压直流输电线路防雷措施超高压输电线路是保障居民生活和工业生产用电的重要电力设施。
但超高压输电线路的安全受到多种因素的影响，包括大风雨雪天气、雷雨天气等，对超高压输电线路安全产生严重影响，同时也会造成严重的经济损失。
本文对500KV 超高压直流输电线路遭受雷击的原因进行了分析，着重探讨了防雷举措，为500kV超高压直流输电线路防雷工作提供理论依据。
标签：500kV;超高压直流输电线路;防雷措施我国人口众多多，居民生活及工业生产用电需求量大，超高压直流输电线路对生活生产用电需求提供了重要保障。
我国同时也是多雷雨天气的国家，每年因雷击造成输电线路跳闸的情况时有发生，对生活、生产产生了严重不便。
因此，对于超高压直流输电线路要认真分析其受雷击的原因，认真做好防雷措施，减少国家电网损失。
1. 500kV超高压直流输电线路遭受雷击的原因分析1.1线路绕击成因绕击指的是雷电绕过架空底线而直接击中导线而造成绝缘子串的闪络放电现象。
而雷电绕击的发生又与多种因素密切相关，常见的有杆塔的高度、避雷线对边导线的保护角以及地形、地质等。
地形、地貌因素中，处于上山侧山体的输电线路与处于下山侧的输电线路相比，更容易受到雷击，这主要因为，上山侧的山体对雷电会产生一定的屏蔽作用，处于该位置的导线不易被击中[1]。
此外，杆塔电线的保护角与雷击也有紧密关系，当保护角偏大的情况下，不能对导线起到很好的保护作用。
处于山区的高压输电线路更容易发生绕击现象，这是因为山区的输电线路一般具有大跨越、大高差档距，这就导致其线路耐雷电水平较为薄弱，当该地区雷电活动增强时，线路也就更容易遭受到雷击。
1.2线路反击成因反击闪络也是常发生的情况，该情况主要是雷击杆、避雷线或塔顶端遭受雷击时，雷电会经塔体流入接地体，从而使塔电位升高，这时在相导线上会产生感应过电压。
感应过电压和塔体电位会形成点位差，当电位差超过高压输电线路绝缘的闪络电压值时就会发生反击闪络。
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使绝缘发生闪络 为此需提高线路的耐雷水平或线路的绝缘水 平。最经济实用的办法是降低杆塔接地电阻来提
高线路的耐雷水平，在山区当降低接地电阻很困 难时，可采用可控放电避雷针，加装耦合地线、在 地线上加装侧向避雷针，或适当加强绝缘。
采用可控放电避雷针时由于绕击率很低，而 且主放电电流很小（平均为 7 kA），一般线路杆塔 的耐雷水平都大于此值，所以它能大大降低线路 的雷击跳闸率，提高线路的安全运行水平。
加装耦合地线在山区实施时难度很大，一般 情况下很少采用。
加装地线侧向避雷针，可以有效减小避雷线 的保护角，对杆塔附近的导线起到屏蔽作用。
任何一种加强线路绝缘水平的措施，都是一 种实施起来很困难的措施。
最近几年在部分线路上使用线路型避雷器， 从防雷效果上看是肯定的，但它也存在以下问题。
（1） 它的造价较高，特别是在超高压输电线 路。
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２００７－ ０７－ １７ １９：１３：１０
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龙政极Ⅰ
２００７－ ０８－ １９ １９：５８
宜华极Ⅰ ２００７－ ０８－ ２７
再启动成功 再启动成功 再启动成功 再启动成功 再启动成功 再启动成功 再启动成功 再启动成功
１ 龙政线、宜华线历次雷击跳闸统计及分析
龙政线、宜华线雷击故障统计表见表 1。 该两条运行线路自 2004 年开始第一次遭受 到雷击造成跳闸事故至今，共发生了 8 次雷击跳 闸，其中除了 1512 号杆塔处于平原以外，其它杆
塔都在山区，综合表 1 可以看出，输电线路在运行 中遭受雷击主要发生在地形地貌较复杂的地段， 如高山大岭、半山腰位置；线路多次遭受雷击的原 因大致由于以下 2 个方面。
（2） 带有电荷的云在云层中飘动，当带有正 电荷的云层与带有负电荷的云层相碰撞时，便会 产生雷电。根据安徽省电力科学研究院雷电监测 中心的雷电监测报告中记录，其雷电过程中导入 地下的雷电绝大部分都是负极性雷。该两条运行 的直流线路中极Ⅰ为正极，极Ⅱ为负极，当带有负 极性的雷电在线路附近发生时，由于异性相吸的 规律，负极性雷电必然会与自己极性相反的物体 相撞击，导致该两条运行的直流线路跳闸全部为 极Ⅰ。
2.1 以地形地貌统计 周围为平地地区线路遭受雷击的次数占总雷
击次数的 29.0％，周围为山区的线路遭受雷击的次 数占总雷击次数的 34.0％，周围有水系或处于农水 田的杆塔线路遭受雷击的次数占总雷击次数的 37.0％。 2.2 按线路遭受雷击后故障相别统计
边相占 63%，中相（上相）占 28%，边、中两相 同时闪络占 9%。 2.3 按避雷线对边导线保护角统计
４ 超高压架空输电线路防雷的基本原则和方法
超高压架空输电线路防雷的基本任务是采用 技术上与经济上合理的措施，将雷击事故减少到 可以接受的程度，以保证供电的可靠性与经济性。 为此，一般设有四道防线。 4.1 第一道防线是保护导线不受或少受雷直击
为此可采用避雷线、可控放电避雷针、消雷器 及侧向避雷针。目前采用避雷线仍然是架空输电 线路防雷的首选措施，这是被长期工程实践所证 实了的行之有效的防雷方法，当然在某些线段由 于特殊的地理环境造成绕击率偏高，或是由于接 地电阻降不下来造成雷击跳闸率偏高时，为提高 线路的安全运行水平可采用可控放电避雷针及在 地线上加装侧向避雷针。 4.2 第二道防线是雷击塔顶或避雷线时不使或少
（1） 由于地形原因，造成在上山侧山体对雷 电形成屏蔽，导致雷电很少能够击中上山侧的导 线。而下山侧由于失去了山体对雷电的屏蔽作用， 再加上现今杆塔地线的保护角偏大，不能对导线 起完整的保护作用，因此线路发生雷击时绝大部 分都在下山侧，而上述±500 kV 直流输电线路的极 Ⅰ都处在下山侧，因而易遭受雷击。
雷击跳闸中，保护角小于 10°占 9%；小于 15° 占 28%；小于 20°占 23％；20°及以上的占 40％。 2.4 按线路落雷的形式分为反击和绕击
根据雷电定位系统的查询结果以及闪络的痕 迹、放电通道以及闪络的位置等进行判断分析，反 击故障占总雷击故障的 19％，绕击故障占总雷击 故障的 64％，因故障现象不明显或故障时间与雷 电定位系统查询结果有偏差而未能有效判断的占 总雷击故障的 17％。
I1=（I-k）[β（RchU+I5g0t%/2.6）+hd/2.6 式中：I1：耐雷水平； U50%：50%冲击放电电压；
（2）
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2008 年 9 月
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I：雷电流幅值； k：耦合系数； β：分流系数； Rch：冲击接地电阻； Igt：杆塔电感； hd：导线平均高度 由 式（2）可 以 看 出 ，降 低 杆 塔 冲 击 接 地 电 阻 Rch、提高耦合系数 k、减小分流系数 β、加强高压输 电线路绝缘都可以提高线路的耐雷水平。在实际 实施中，主要手段是着重考虑运用降低杆塔冲击 接地电阻 Rch 和提高耦合系数 k 的方法来提高线 路耐雷水平。 3.3 线路雷击跳闸类型、塔型和绝缘子型式 输电线路雷击中绕击占 64%，反击占 19%，不 明确者占 17%。 输电线路遭受雷击的塔型型式：直线塔雷击 闪络占总雷击跳闸的 66％，耐张塔雷击闪络占总 雷击跳闸的 15％，同杆双回雷击闪络占总跳闸的 19％。 输电线路遭受雷击造成绝缘子闪络型式：玻 璃绝缘子雷击闪络占总雷击跳闸的 62％，瓷质绝 缘子雷击闪络占总雷击跳闸的 23％，合成绝缘子 雷击闪络-3.35
（1）
式中：Pa —绕击率（%） a —保护角（°）
h —杆塔高度（m）
山区高压输电线路的绕击率约为平地高压输
电线路的 3 倍。山区的输电线路不可避免会出现
大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环
节，因而一些地区雷电活动的相对强烈，将会使某
一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。
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表 １ 龙政线、宣华线雷击跳闸统计表
线路名称 跳闸时间
恢复送 电时间
跳闸 故障 故障 年度 塔号 原因
龙政线极Ⅰ ２００４－ ０５－ ３０
龙政线极Ⅰ
２００５－ ０７－ １６ １６：２０：００
龙政线极Ⅰ
２００７－ ０４－ ０１ ４：４６：１１
3.2 线路反击成因
雷击杆、塔顶部或避雷线时，雷电电流流过塔
体和接地体，使杆塔电位升高，同时在相导线上产
生感应过电压。如果升高的塔体电位和相导线感
应过电压合成的电位差超过高压输电线路绝缘的
闪络电压值，即 Uj＞U50%时，导线与杆塔之间就会发 生闪络，这种闪络就是反击闪络。式（2）为线路耐
雷水平计算公式。
３ 高压输电线路雷击成因分析
3.1 线路绕击成因 雷电绕过架空地线直击于导线而造成绝缘子
串的闪络放电，这种现象称为绕击。根据武汉高压 研究所对高压输电线路的现场实测和模拟试验均 证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆 塔高度以及高压输电线路经过的地形、地貌和地 质条件有关。对山区杆塔的计算公式如下：
３０ 片 ＸＺＰ－ ３００ 导地线
直线单串 ３２ 片 ＣＡ－ ７５６ＥＺ 多片
直线双联串 ＦＸＢＺ－ ±５００／２１０ 合成
直线 Ｖ 串 ４０ 片 ＸＺＰ－ ２１０
直线 Ｖ 串 ＦＸＢＺ－ ±５００／１６０ 合成
独立双串 直线双串
５００／２１０－ ５４４０
合成
４２ 片 ＸＺＰ－ ２１０
２ 线路遭受雷击情况分类
（2） 它的运行维护是一大问题，由于它的安 装地点都在丛山峻岭之中，而且是在线路塔上，它 的运行工况不易被监测，每年的预防性试验是一 个大问题，现场无法做，只能是拆下运回，做完试 验后重新安装，这样运行部门的运行维护工作量 将成倍地增加。
（3） 它的保护范围也很有限，只能有效地保 护本基杆塔。 4.3 第三道防线是当绝缘发生闪络时尽量减少由
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·技术探讨·
±500 kV 超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探讨
±５００ ｋＶ Ｕｌｔｒ ａｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ Ｔｒ ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ ｂｅ Ｓｔｒ ｕｃｋ ｂｙ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ ｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｐｒ ｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒ ｅｓ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
２００４ ２００５ ２００７ ２００７ ２００７ ２００７ ２００７ ２００７
１１９６ １２５３ ９７７ １９２９ １１９１ １５１２ １０１５ １１５１
雷击 雷击 雷击 雷击 雷击 雷击 雷击 雷击
故障塔串型 直线单串 直线单串
故障塔 绝缘配置
闪络绝缘 子位置 （横担侧）
３０ 片 ＸＺＰ－ ３００ 第 １ 片
电网事故以输电线路故障占大部分，输电线 路故障又以雷击跳闸比重较大，尤其是山区的输 电线路中，线路故障大部分是由于雷击跳闸引起 的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故 障率，进而降低电网中事故的发生频率。经多年摸 索，我国输电线路防雷已基本形成一系列行之有 效的常规防雷方法，如降低接地电阻、架设避雷 线、安装自动重合闸等；但是对于一些山区输电线 路，雷害十分频繁，降低接地电阻又极其困难，且 费用高、工作量大，效果也受到一定的限制。鉴于 我公司最近几年连续发生超高压输电线路雷击跳 闸事故，其中绝大部分遭受雷击的杆位在山区，为 了解决这个问题，在分析雷击成因的基础上，有必 要对跨越山区的两条跨区电网超高压直流输电线 路— ——龙政县、宜华线的防雷击措施进行探讨。