110千伏高压输电线路的防雷保护
110kV高压输电线路的防雷保护措施分析
110kV高压输电线路的防雷保护措施分析发表时间：2020-03-19T13:17:49.482Z 来源：《河南电力》2019年8期作者：刘世林[导读] 本文结合广东地区输电线路的雷害情况，分析了雷击原因、雷击危害的类型以及相关的防护措施，希望给我国输电线路防雷工程的建设提供一定参考。
（广东电网有限责任公司中山供电局广东中山 528400）摘要：随着近年来经济的发展，人们日常生活中的用电需求与日俱增，电力输送系统也愈加完善。
这意味着电力输送系统需要面对更多复杂的情况，尤其是应对极端天气的影响。
对于沿海地区，常年多雨，春夏多有雷电天气。
而电力输送大多采用架空输电的方式，受环境影响，较于其他电力设备而言更容易遭雷击损害。
本文结合广东地区输电线路的雷害情况，分析了雷击原因、雷击危害的类型以及相关的防护措施，希望给我国输电线路防雷工程的建设提供一定参考。
关键词：输电线路；雷击跳闸；防雷措施1 雷击导致输电线路跳闸的原因1.1线路气候环境影响因素广东地区雷电活动强烈，雷击作为导致输电线路跳闸的主要原因之一，需要格外重视。
为了避免雷电损害，首先需要掌握雷电周期和规律，考虑到地区环境的差异等，然后有针对性地进行防雷工程建设，提升可行性。
以广东地区为例，雷电天气在冬季向春季过渡时逐渐增加，在春季与夏季迅速增多，入秋后逐渐减少，其中五、六月最多。
在空间上，雷雨天气的分布呈南多北少、东多西少的状况。
针对某市近年的雷电活动以及造成的线路损害进行分析，有3个明显的强雷电密度区，且呈现内陆多、沿海少，珠江口多、大鹏湾少，中西部多、东部少的特点。
而在雷电活动造成的损害中，供配电设备损失严重程度仅次于微电子设备。
1.2线路地形影响因素一般情况下，输电线路的部分土壤电阻率高，可能出现反击跳闸的情况；而山区的山坡倾角使得导线的暴露弧面增大，易出现雷电绕击情况。
广东地区北高南低，北部为由南岭为主构成的山地地区，有以韶关丹霞山为代表的丹霞地貌，南部为珠三角平原地区，东西皆以丘陵为主，总体以喀斯特地貌为主。
110kV输电线路防雷保护探讨
110kV输电线路防雷保护探讨摘要：雷电作为一种自然现象，有着巨大的能量，对于所击中物体造成的打击是毁灭性的。
110KV输电线路防雷保护的实现，能够为电力输送的稳定与安全提供保障。
本文就雷电对输电线路的影响进行阐述，明确雷击110KV输电线路跳闸原因，进一步对110KV输电线路防雷保护措施进行探究，旨在保障110KV输电线路的稳定安全运行。
关键词：110KV输电线路；防雷保护；保护策略引言在电力行业发展过程中，一旦110KV输电线路遭遇雷电，会受到巨大的损害，在雷电多发地区，110KV输电线路遭受雷击的事故频发，导致线路出现故障，影响电力正常输送。
相关运行记录显示，雷电是导致输电线路供电故障的一项重要因素，为降低电网事故发生频率，对110KV输电线路防雷保护展开探究是非常必要的。
1 雷电对输电线路的影响1.1 感应雷过电压对于线路周围地面或者线路杆塔来说，一旦遭受雷击，会导致电磁感应现象产生，以导线为载体，过电压得以引发，这就会加大导线中电流，形成高压线，对人身安全造成巨大威胁。
受到主放电自身速度的影响，于导线两侧运动，感应过电压波随即产生，在瞬间作用下促进输电线路向高压线转变[1]。
此种情况下，需要以埋入地下作为电缆设置的方式，不建议采用架空方式，以确保对感应雷进行有效预防，必要情况下需要对室内线路防雷设施进行合理设置，以专门的弱电保护装置为协调，以降低此种安全隐患。
1.2 直击雷过电压若输电线路直接遭受雷击，所流经输电导线的雷电流较大，经过阻抗而接地，电压降得以出现于阻抗上，被雷击的点的电位会有所升高，此种情况就是直击雷过电压。
由于直击雷过电压存在机械效应、电效应和热效应，极易对线路造成破坏，危害到人员的身体健康。
在直击雷的防范方面，一般应用避雷针，原理在于，向避雷针上引雷电，并实现安全导地，从而达到良好的屏蔽效果。
1.3雷电绕击雷电避开避雷线、避雷针等而直接击中导线，就会导致雷电绕击的情况出现。
110kV高压电网输电线路防雷技术措施
110kV高压电网输电线路防雷技术措施摘要：由于高压电网处于架空环境中，遭受雷击的概率较其他系统高，雷击输电线路事故给国民经济带来极大的损失，为减少此类事故的发生，本文对110kV架空输电线路雷害原因进行了分析，并提出了相关防雷技术措施，以供参考。
关键词：高压电网；雷击原因；防雷措施随着社会经济快速发展，对输电线路供电安全要求越来越严格，对于架空高压输电线路而言，影响最大的因素就是雷击，由于雷击导致的跳闸、停电的事故发生率高，给国民经济带来了极大的影响。
因此，为了确保电力系统的安全稳定运行，采取有效的防雷保护措施，对110kV架空电力线路的防雷保护和接地进行分析和研究，找出雷害事故频发的原因，寻求改进和完善的措施是非常有必要的。
1 雷害发生的成因及主要形式1.1 雷害发生的成因雷电是一种雷云放电的自然现象。
雷云放电的大部分是在云间或云内进行，只有小部分是对地发生的。
当雷云较低、周围又没有带异性电荷的云层，就会对地面突出物如架空线路铁塔或导线放电，产生很大的雷电流，可达几十甚至几百千安。
雷电流能在几个μs内达到最大值，然后在几十μs内衰减下去，它为2.6/40μs的冲击波。
表征雷电流的参数主要是雷电流幅值和雷电流波头的陡度（即雷电流变化的速度）。
雷云对地放电时，不但会在受雷电直击的线路上产生直击雷过电压，也会在雷击点附近未受雷击的线路上形成感应雷过电压。
当雷击过电压高于线路绝缘50%冲击耐受电压U50%时，线路绝缘击穿发生跳闸事故，严重时会发生电网大面积停电事故，威胁电网安全。
1.2 雷害发生的主要形式110kV架空线路发生雷害的主要形式是雷电的反击和绕击。
感应雷对110kV架空线路没有危害，但会对35kV及以下架空线路造成损害。
（1）雷电击中架空地线或杆塔顶时，雷电流下泄中会引起塔头电位升高，其电位大于绝缘子串U50%时，雷电流沿绝缘子串对导线放电，造成架空线路雷电反击闪络跳闸。
若遭受雷击架空线某杆塔高度h为24m，雷电强度I为40kA，杆塔接地电阻R为10Ω。
110千伏高压输电线路的防雷保护
110千伏高压输电线路的防雷保护摘要：在电力系统中,由于架空输电线路所处的地理环境,相对于电力系统的其他设备,架空输电线路遭受雷击的几率远远大于其他系统。
本文通过对雷击线路的危害及线路雷击跳闸的两种主要表现形式的特点进行了介绍和分析,并结合架空线雷害事故的形成的4个阶段特点和多年运行实践经验提出了防范保护措施。
关键词：高压输电线路雷击跳闸分析保护措施引言电网中的事故多以输电线路的故障为主,而输电线路的故障又以雷击跳闸事故最为突出,尤其是架设于山区的线路,线路故障大多是由于雷击跳闸引起的。
笔者通过对输电线路雷击跳闸情况及防雷工作进行总结,提出改进建议,对提高输电线路的雷电防护能力,以期能够促进电网的稳定运行。
1、线路雷击跳闸的两种主要表现形式一种是直击雷，是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
直击雷威力巨大，雷电压可达几万伏至几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上物体会被高温烧伤甚至融化。
直击雷多为击于塔顶及塔顶附近的避雷线，一般造成该塔一相或多相瓷瓶闪络。
另一种是绕击雷，是绕过避雷线击于导线上，绕击雷多发生在大跨越档和线路周围空旷地区。
一般造成边相瓷瓶串闪络，该边相应该是迎着雷云走向的一侧，有时因雷电流较大，雷绕击导线后雷电流沿导线两侧传递，也会造成该档相邻的杆塔同相瓷瓶串闪络，当较大的雷电流绕击在靠一侧杆塔的导线上时，造成该塔的瓷瓶串闪络，同时由于雷电流大，在通过杆塔入地时造成塔顶电位高，同样可以引起反击造成其它相瓷瓶闪络。
2、改善和降低雷击跳闸率的技术防范措施2.1开展雷电参数的分析工作结合输电智能巡检系统科技项目的实施,对110kV及以上输电线路杆塔均实现GPS卫星定位,并将数据输入雷电定位系统中去。
今后凡是地区内出现雷电日时,都可及时查询输电线路附近雷电活动情况,进行雷电活动参数的分析,以确定线路可能遭受雷击的几率,划分出输电线路遭受雷害的等级,并采取相应的防雷措施。
2.2架设避雷线这是高压线路防雷的基本措施,其主要作用是防止直接雷击导线,发生危及绝缘的过电压。
110kV高压输电线路防雷保护探讨
110kV高压输电线路防雷保护探讨文章通过对110kV高压输电线路遭雷击的危害性以及雷击跳闸的成因进行分析，探讨出110kV高压输电线路综合防雷的几点保护措施，其中包括分析雷电参数、架设避雷线、安装线路型避雷器、架设耦合地线等关键技术，以期更大程度上预防高压输电线路的雷击事故，确保电力输送的安全、稳定。
标签：高压输电；防雷保护；安全；措施1 110kV高压输电线路遭雷击的危害性110kV高压输电线路是我国电网的重要组成部分，其安全运行是整个电网安全运行的重要保障。
就目前来看，输电线路遭受雷击后受到的伤害主要表现为两种：雷击跳闸和断线，其中以雷击跳闸发生的概率最大。
若输电线路满负荷运行时受到雷击而跳闸，将可能导致此输电线路上的过多载荷释放不出去，进而造成整个电网瓦解的事故，从而进一步扩大事故的危害性。
所以雷电对于高压输电线路有着巨大的安全隐患，在输电线路的设计中，必须提高其防雷击能力，以确保线路的安全运行。
2 雷击110kV高压输电线路跳闸成因分析首先，输电线路是否经过雷暴发生概率较大的区域。
有些地区具有特殊的地理环境等因素，导致雷电活动比较频繁，输电线路如果经过此区域而没有采取相应的提升防雷水平的措施，其受到雷电影响而跳闸的事件发生频率就会大大增加。
其次，输电线路遭遇强雷电的多种击中方式，如直击、反击或者绕击。
由于输电线路大多安装了避雷装置，所以其被雷电直接击中的可能性相对较小。
结合经验来看，输电线路受到的雷击多是由于雷电绕过避雷装置而击中线路或者雷电击中附近设施，进而影响到线路的运行，即雷电绕击和雷电反击方式。
输电线路受到雷电绕击和反击而跳闸的原因可以从线路结构设计和线路的维护两方面来寻找，比如输电线路所设计的防雷击能力小于实际的雷暴强度，或者线路的接地装置在线路长时间运行过程中已经老化腐蚀等，这些因素都可能成为高压输电线路受到雷电绕击和雷电反击的原因。
3 110kV高压输电线路综合防雷保护措施探讨3.1 对雷电参数进行分析这种方法指的是通过对雷电发生位置和强度等参数进行分析，判断出有雷电发生的输电线路遭受雷击的概率和等级，并及时采取防雷措施。
110kV架空输电线路防雷技术与措施
110kV架空输电线路防雷技术与措施摘要:本文通过对输电架空线路防雷措施设置现状的分析，指出加强电网输电架空线路防雷措施的主要性，并提出了相应的措施。
关键词: 架空; 输电线路; 防雷措施Abstract: Based on the analysis of the status quo set the transmission overhead line lightning protection measures, pointed out to strengthen the power transmission overhead line lightning protection measures and corresponding measures.Key words: overhead; transmission line; lightning protection measures1 引言架空输电线路在电网中的地位极为重要，一旦雷击损坏，将直接影响主网的安全可靠运行，造成严重的后果，因此要求有可靠的防雷措施。
110kV 及以上架空输电线路路径多建于空旷地带或山上,由于暴露在自然中，极易受到外界的影响和损害, 主要是受到雷击故障的困扰。
尤其是雷雨季节, 经常因雷害事故而造成大面积停电, 严重地影响了架空输电线路的安全、可靠运行。
我国电网故障分类统计数据表明, 多雷地区线路雷击跳闸次数占总跳闸次数的40%～70% 。
因此,如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施, 已经成为确保线路安全、可靠运行的重要工作之一。
2 雷击的型式及危害输电线路雷害的形式有两种, 一是感应雷, 二是直击雷。
实际运行经验表明: 110kV 及以上电压等级的输电线路雷害的原因则主要是根据经验和故障现象, 因而比较难作出准确判断,这对于有针对性地采取防雷对策, 十分不利。
郊外线路因地面附近的空间电场受山坡地形等影响, 其绕击率约为平原线路的 3 倍, 或相当于保护角增大8°。
110kV高压输电线路的防雷措施探究
110kV高压输电线路的防雷措施探究摘要：高效的110kV输电线路防雷体系，切实地保障了电力输送网络的安全，减少了因雷击导致的输电事故和经济损失。
在输电网络的实际规划中，因地制宜地运用防雷技术，是保护输电设备和线路的工作中不可忽视的重要环节。
提高防雷技术和材料的运用，对于保障我国电力网络的高效运作，以及居民和企业的用电安全具有重要的意义。
本文将对现阶段我国实行110kV高压输电线路的防雷工程中遇到的问题，以及相应的改进举措进行分析和探讨。
关键词：110kV高压输电线路；雷击事故；防雷措施引言我国现有的110kV高压输电线路，会面临着来自自然气候、地形地势状况、线路耐雷水准等不稳定因素的挑战，导致雷雨频繁地区的线路时常遭受高强度的雷击而出现线路故障，不利于维护电力系统的稳定和安全。
怎样建设高质量的输电线路系统，降低线路遭受雷击的风险，使110kV高压输电线路可以无惧于多变的恶劣气候条件，是摆在电力企业面前的一道难题。
1雷击对于输电线路的危害我国幅员辽阔，地形地貌多样，导致了各地的气候环境不尽相同。
被季风所影响的地区，夏天高发的强对流天气，导致雷暴的强度和频率都高于其他地区。
对于一些地势较高的偏远山区，由于地势的原因遭受雷击的风险也就更大，并且由于交通状况相对落后，通行较为不便，有时对于事故的处理存在滞后性。
由于电力输送网络具有牵一发而动全身的特点，个别主要节点的事故也有导致整体线路瘫痪的风险，增加了经济的损失和维修的成本。
架空线路的铺设条件依赖于线路经过的地区的地理环境和气候条件，所以对于实际的施工情况和条件需要进行充分的调研，减低因客观条件导致的施工难度，提升线路建设的质量，保障输电网络的安全运行[1]。
2 110kV高压输电线路的防雷措施2.1正确运用避雷设施避雷线作为广泛使用的防雷设施，可以满足输电线路系统中最基本的防雷需要，对于输电线路的防雷工作起到了不可替代的作用。
对于避雷线的合理使用，以及跟避雷针的联动使用，可以更有效地提升防雷的效果，使杆塔的顶部遭受的雷击强度得到降低，分散雷击所产生的电流，减轻线路的负荷。
110kV输电线路防雷保护分析
110kV输电线路防雷保护分析摘要：输电线路的防雷保护，既要提高耐雷水平，又要降低雷击跳闸率，同时要满足经济性。
依据多年实际运行经验，线路受雷击的概率不同，在选择时要避开易击区或加强保护，架设避雷线时最基本的措施，且线路电压越高效果越好。
安装线路避雷器、装设自动重合闸装置等等都可降低事故率，应根据实际情况来考虑。
关键词：110kV；输电线路；防雷保护1输电线路防雷措施的问题1.1土壤的电阻率由于目前很多的输电线路都是建设在偏远的山区，而且有比较大的线路跨度，因此环境比较复杂，根据相关规定，杆塔接地的电阻值都有一定的数据，不能超有相关的数据。
如果突然电阻率比较高，想要降低电阻率的话，难度还是比较大的，及时在建设的过程中，有巨金的投入改善，但还是达不到预期的效果。
1.2建设的地形条件现在很多的输电线路都是建设在比较复杂的地形上，线路的高低差距以及空挡的距离很多都是因为地形的问题而导致，这就导致了线路的保护角太大，以至于屏蔽的效果就比较差，从而对雷击的抵抗作用就减小了，很多已经投入的运营的线路铁塔，在防雷觉得结构也很难进行改造。
2输电线路防雷计算2.1反击过电压当雷击输电线路杆塔塔顶或接近塔顶的一段避雷线时，由于塔顶电位比导线电位高得多，会引起绝缘子串闪烁，可能发生反击，使得导线接地短路，引起线路跳闸，同时会在导线上形成高幅值的反击过电压行波向导线两侧传播，侵入变电所并危及电气设备安全。
在雷击杆塔塔顶的先导放电阶段，会感应出束缚电荷，一般来看，先导放电速度并不快，若忽略工频工作电压，则导线、避雷线、杆塔都可看作零电位。
在主放电阶段，先导通道中负电荷和正电荷迅速中和，形成由上到下的雷电冲击波，而沿杆塔向下及避雷线向两侧传播的为负雷电冲击波。
使杆塔顶部电位不断升高，导线耦合电位为-kUgt。
先导电荷被中和后，在导线上还感应出正极性感应过电压，这一电压一旦超过绝缘子串的冲击放电电压就会发生反击。
某地有110kV输电线路，架设在平原地区，杆塔冲击接地电阻Rch=12Ω，绝缘子串由7只X-4.5组成，其正冲击50%放电电压U50%=700kV，全线装有避雷线，电网中性点直接接地，避雷线的半径rs为3.9mm，避雷线与导线的弧垂fs和fc分别为2.8m和5.3m。
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110千伏高压输电线路的防雷保护
摘要：在电力系统中,由于架空输电线路所处的地理环境,相对于电力系统的其他设备,架空输电线路遭受雷击的几率远远大于其他系统。
本文通过对雷击线路的危害及线路雷击跳闸的两种主要表现形式的特点进行了介绍和分析,并结合架空线雷害事故的形成的4个阶段特点和多年运行实践经验提出了防范保护措施。
关键词：高压输电线路雷击跳闸分析保护措施
引言
电网中的事故多以输电线路的故障为主,而输电线路的故障又以雷击跳闸事故最为突出,尤其是架设于山区的线路,线路故障大多是由于雷击跳闸引起的。
笔者通过对输电线路雷击跳闸情况及防雷工作进行总结,提出改进建议,对提高输电线路的雷电防护能力,以期能够促进电网的稳定运行。
1、线路雷击跳闸的两种主要表现形式
一种是直击雷，是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
直击雷威力巨大，雷电压可达几万伏至几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上物体会被高温烧伤甚至融化。
直击雷多为击于塔顶及塔顶附近的避雷线，一般造成该塔一相或多相瓷瓶闪络。
另一种是绕击雷，是绕过避雷线击于导线上，绕击雷多发生在大跨越档和线路周围空旷地区。
一般造成边相瓷瓶串闪络，该边相应该是迎着雷云走向的一侧，有时因雷电流较大，雷绕击导线后雷电流沿导线两侧传递，也会造成该档相邻的杆塔同相瓷瓶串闪络，当较大的雷电流绕击在靠一侧杆塔的导线上时，造成该塔的瓷瓶串闪络，同时由于雷电流大，在通过杆塔入地时造成塔顶电位高，同样可以引起反击造成其它相瓷瓶闪络。
2、改善和降低雷击跳闸率的技术防范措施
2.1开展雷电参数的分析工作
结合输电智能巡检系统科技项目的实施,对110kV及以上输电线路杆塔均实现GPS卫星定位,并将数据输入雷电定位系统中去。
今后凡是地区内出现雷电日时,都可及时查询输电线路附近雷电活动情况,进行雷电活动参数的分析,以确定线路可能遭受雷击的几率,划分出输电线路遭受雷害的等级,并采取相应的防雷措施。
2.2架设避雷线
这是高压线路防雷的基本措施,其主要作用是防止直接雷击导线,发生危及绝缘的过电压。
装设避雷线后,雷电流即沿避雷线经接地引下线进入大地,从而可保证线路的平安供电。
依据接地引下线接地电阻的大下,在杆塔顶部形成不同的电位;同时雷电波在避雷线中传波时,又会与线路导线耦合而感应出一个行波,但这行涉及杆顶电位作用到线路绝缘的过电压幅值都比雷电波直击档中导线时发生的过电压幅值小的多。
110kV及以上电压等级的线路普通都应全线架设避雷线。
2.3使用线路避雷器
在多雷区,使用合适的线路避雷器对防止雷害事故非常有效。
因为避雷器动作后限制了绝缘子两端的电位差,可有效地防止反击事故发生。
现场运行经验表明。
在雷电多发地段的线路上安装若干组线路避雷器。
对防止雷击跳闸事故非常有效。
为了限制雷电波沿线路侵入发电厂或变电所。
可在线路的终端塔再安装一组线路型避雷器。
据有关资料介绍。
安装线路避雷器的杆塔对接地可不做严格要求,这是不恰当的。
因为线路避雷器像其他防雷设施一样。
也是通过接地装置把雷电流泄人大地．因而对杆塔接地电阻和接地引下线都应严格要求,因线路上安装的避雷器不便维护。
所以要尽量选用免维护的线路避雷器。
2.4装设自动重合闸
在一定的运行条件下,线路雷击跳闸是不可避免的,但应限制在一定范围内。
由于线路绝缘具有自恢复性能,大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。
因此,安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。
据统计,目前我公司运行的110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75% ~95%,35kV及以下的线路成功率略低。
因此,目前我公司变电站在各个电压等级的架空线路上都安装了自动重合闸装置。
重合闸装置是作为线路防雷的一项重要措施,提高重合闸装置动作的可靠性,可有效地保证雷击跳闸后的供电可靠性。
2.5架设耦合地线
在导线下方架设耦合地线的分流和耦合作用,使线路耐雷水平提高。
耦合地线的作用主要有两个:一是增大避雷线与导线之间的耦合系数,从而养活绝缘子串两端电压的反击和感应电压的分量;二是增大雷击塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。
对于110KV输电线路, 不仅减少反击跳闸次数,也减少了一相导线绕击后再对另一相造成反击跳闸的机率。
安装耦合地线一般适用于丘陵或山区跨越档,可以对导线起到有效的屏蔽保护作用,用等击距原理也就是降低了导线的暴露弧段。
但对于老旧线路,因其受杆塔强度、对地安全距离、交叉跨越及线路下方的交通运输等因素的影响,因此架设耦合地线对于旧线路不易实施。
主要用于新建线路通过雷电活动强烈区时和其他防雷措施共同采用。
2.6提高线路耐雷水平,加强线路绝缘
线路运行单位应加强对绝缘子的全过程管理,加大对绝缘子的检测力度,
严把质量检验关,防止劣质绝缘子挂网运行。
此外,对于个别特殊区段和一些雷击频繁地区,可采取一些有针对性的措施,适当加强线路的绝缘配合,以提高其耐雷水平。
通常情况下110kV线路单串悬垂绝缘子串的绝缘子为7片,单串耐张绝缘子串的绝缘子为8片,基本能满足防雷要求。
但为了进一步增强线路的耐雷水平,提高绝缘子串承受的50%冲击放电电压值,每串绝缘子串可适当增加1片。
实践证明,一些增加了1片绝缘子的新线路投入运行后,耐雷水平大大增强,很少发生雷击跳闸事故。
合成绝缘子以其重量轻、强度高、免维护、防污性能好等特点深受一些线路运行单位的青睐,广泛使用于线路的不同区段。
但运行经验表明,在多雷区使用合成绝缘子,往往容易造成雷击跳闸事故。
3、结语
110kV输电线路遭受雷击既然是不可猜测,不可避免的,那么我们应顺其自然,以疏导为主,对于110kV输电线路应满足设计规程所要求的接地电阻和耐雷水平,必要时要进行校验,以便选择适当的保护措施。
参考文献：
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