110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计分析

1、 110kv输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计分析 摘要：在电力系统的运行过程中，110kv输电线路具有非常重要作用和地位，其杆塔接地防雷能力会对电力运行安全稳定性产生直接影响，鉴于此，防雷设计对于110kv输电线路来说有着重要的意义。所以结合这些情况，本文将以110kv输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计作为论点进行详细的探讨和分析，希望可以为110kv输电线路的正常有序运行提供保障。关键词：110kv输电线路；防雷技术；雷击原因；接地电阻；设计现时期，因为工业生产、人民生活水平的快速提升，对于各类设备、电器的使用也在不断增多，在此情况下，为保障用户正常生产、生活用电，多数地区都已架设了1

2、10kv输电线路系统，以江苏为列，110kv变电站已普及到乡镇，有的乡镇甚至有2座以上110kv变电站，仅扬州地区拥有110kv变电站102座，110kv输电线路近2000公里。然而因为地形和自然环境等多种因素的影响，使得输电线路正常运行时常遭受雷击，如果发生这样的事故便一定会造成大面积停电故障，会对生产和生活造成不同程度的负面影响。1.110kv输电线路遭受雷击的原因1.1雷电反击当线路杆塔受到雷电袭击以后，就会因此产生雷电反击伤害，这种情况的出现，主要与杆塔和电阻所在地形有较密切的关系，110kv输电线路的覆盖面非常大，特别是在山区环境下，因为要在此环境下架设杆塔，而且山区的地理位置、土壤

3、因素等原因使得雷击频率高。输电线路的档距越大，雷电袭击的概率就越高，确切的说雷电反击是指输电线路杆塔顶部电位超过绝缘能力范围一半之多，在此情况下，绝缘子就会形成击穿性放电，这种情况是雷击事件发生的重要机理，然而在此当中，雷击后的电流大小与相邻档距、杆塔电感这些原因都有着非常密切的关联性1。1.2雷电绕击现场运行经验、现场实测和模拟实验均证明，雷电绕击导线概率和导线与地线的布置、保护角、杆塔高度，以及线路所经过地区的地形、地貌、地质等条件有关。现时期，很多地区的110kv输电线路都已实现全线段的雷电防护，因此很大程度降低了雷击事故的发生机率，然而在一些复杂地区环境下，仍然无法避免产生雷电灾害，主

4、要原因有单避雷和线路所经过地区的地形、地貌、地质等，此区域的线路和杆塔经常会出现避雷线保护不到位的情况，由此就会形成雷电绕击的雷击事件。除这两种雷击机理以外，雷电所造成的输电线路故障跳闸的主要原因还有很多，如接地电阻选择、线路避雷器、耦合地线等影响因素。2.防雷设计思路基于110kv输电线路受雷击与形成雷电事故的机理，如想有效降低雷击性事件的发生机率，一定要依靠现代化线路防雷技术和科学的防雷处理对策。避雷和接地电阻设计思路与原则主要体现在下面几点。第一，最大程度提高输电线路杆塔雷击保护水平，这与线路杆塔接地电阻数值间存在较密切的关联性。有线路耐雷击比对资料中显示，工频接地电阻值在8 ，而冲击接

5、地电阻值在6 情况下，雷击中杆塔时的耐雷击水平达到了56.81ka；伴随工频接地电阻值的逐渐增大，当值上升到120 、冲击接地电阻值在90 情况下，这时当雷击杆塔的时候，耐雷水平可以达到9.08ka，由此可以知道随接地电阻的不断增高，耐雷击能力便会逐渐降低。我国现时期很多地区的线路杆塔所在位置的接地电阻值都较高，所以防雷击的效果并不明显。第二，在线路的接地电阻阻值相同的情况下，避雷线数量不同防雷效果也是有所区别的，双避雷线模式的诞生为110kv输电线路提供了一种提升避雷效果的全新方式。第三，在线路杆塔顶端如果安装避雷器，当此装置被雷击以后所产生的作用会将电流分流到避雷线的两端或通过杆身避雷引下

6、线接地，这样便能够有效的保护好杆塔安全，由此降低雷击破坏性2。第四，在多雷区，也可采取线路安装防雷用避雷器的措施来降低线路雷击跳闸率。3.防雷技术与接地电阻的设计1）输电线路的防雷设计，首先要考虑到线路的电压等级、限度的负荷性质以及线路系统的运行方式，结合当地已有的运行经验，雷电活动情况、地形地貌特点和土壤电阻率等情况，在计算耐雷水平后，通过技术经济比校，采用合理的防雷措施。采用双避雷线、减小保护角、安装防雷用避雷器是防止110kv输电线路被雷击的主要手段，根据设计规程：杆塔上两根地线的距离有一定的要求，不能超过地线与导线间垂直距离的5倍，在一般档距中央导地线距离应大于等于0.12*档距+1；

7、对同塔双回或多回，110kv线路的保护角最好控制在10以内。在实际设计中110kv单回线路采用双避雷线、减小保护角、安装防雷用避雷器的设计，均能有效提高防雷效果。在大档距、大跨越地区尤其要注意地线的防雷效果。2）接地电阻设计因为110kv输电线路的覆盖面较广，为了减少施工成本的投入，设计人员应对线路所经路段的土壤电阻率进行详细的勘测，针对不同的土壤电阻率应采取不同接地方式，如土壤电阻率低的潮湿地区利用杆塔本身自然接地，土壤电阻率一般地区利用水平接地装置，土壤电阻率高的地区利用垂直接地极和水平放射状接地装置，合理调整接地电极深度与大小、合理选择降阻剂、科学使用接地模块，以期能够最大程度减少土壤电

8、阻率。在山区环境下和多雷地区更需对线路接地电阻特别关注，从设计源头上开始降低维护成本和雷击发生机率。 如此可节约成本，同时还可提高避雷效果。实际运行中杆塔附近接地电阻低，那么雷击杆塔顶部后，电位上升的幅度会受到阻碍，所以输电线路绝缘子便可发挥保护作用，保证其不会受到损坏，使输电线路耐雷击效果得到有效提升，同时也会很大程度减少雷击故障跳闸情况的发生。4.结语总体来说，电力系统出现故障，主要都是因为输电线路发生故障所造成的，现时期我国的电力事业发展情况非常稳定，在此当中110kv输电线路的覆盖率有了显著的提升，雷电是电力系统经常面对的一种自然现象，这种现象是造成电力故障的重要原因。伴随110kv输

9、电线路覆盖面的不断扩大，雷击所造成的线路故障机率也在随之不断增多，由此对经济发展和人民生活形成较严重的负面影响，所以电力设计人员需对因雷击而发生的跳闸事故加强分析和研究，合理科学的设计接地电阻，同时研究出安全并且可靠的防雷技术，从而保证人们的正常生产及生活。参考文献1朱嘉欣.论110kv输电线路防雷与接地电阻的设计j.建材与装饰,2016（27）：237-238.2黄松涛.如何提高110kv输电线路防雷水平的相对措施j.大科技,2015（2）：40-41.3炼杰.浅析110kv输电线路防雷的有效设计j.中国新技术新产品,2014（21）：185-1854电力工程电气设计手册（电气一次部分）水利电力部西北电力设计院编5