线路避雷器在输电线路防雷中的应用

线路避雷器在输电线路防雷中的应用【摘要】介绍绍了线路避雷雷器防雷的原原理，并对挂挂网运行2a以后的避雷雷器进行了跟跟踪统计，对对线路避雷器器的防雷效果果进行了评估估。【关键词】输输电线路杆杆塔线路避避雷器雷击击ApplicaationofLiightniingArrresteersonnTrannsmisssionLLinesAbstracctThispaperrintrroduceestheetheooryoffthetranssmissiionliineliightniingarrresteers.AAfteroneyyearoofappplicattionaandreecordiing,ttheefffectofliightniingprrotecttionfforthhetraansmisssionlinearresstersisevvaluteed.Keyworrdstranssmissiionliinetowerlinelighttningarressterlighttningstricck0前言近近几年来，由由于环境条件件的不断劣化化，雷击引起起的输电线路路掉闸故障也也日益增多，不不仅影响设备的正正常运行，而而且极大地影影响了日常的的生产、生活活。从山东省省来看，淄博博属于多雷区区，每年都发发生雷击线路路掉闸故障。前前些年，主要要集中在南部部山区线路，近近几年有向北北部平原转移移的趋势，雷雷击已成为影影响输电线路路安全可靠运运行的最主要要因素。为了减少输输电线路的雷雷击故障，采采取了各种综综合防雷措施施，如降低杆杆塔接地电阻阻、提高线路路绝缘水平、采采用负角保护护、架设耦合合地线等，取取得了一定的的效果。但对对于分布在高高土壤电阻率率的部分线路路，降低杆塔塔接地电阻难难度较大，对对于防治绕击击雷对线路造造成的故障仍仍没有好的对对策。目前，国外已已广泛使用线线路型合成绝绝缘氧化锌避避雷器用于输输电线路的防防雷，取得了了很好的效果果。从1997年开始，淄淄博电业局与与原电力部中中能公司合作作，使用该公公司生产的线线路避雷器，并并分别在35kV、110kkV线路上运行行，经过2个雷雨季节节的考验取得得了明显的效效果。1线路避雷器器防雷的基本本原理雷雷击杆塔时，一一部分雷电流流通过避雷线线流到相临杆杆塔，另一部部分雷电流经经杆塔流入大大地，杆塔接接地电阻呈暂暂态电阻特性性，一般用冲冲击接地电阻阻来表征。雷击杆塔塔时塔顶电位位迅速提高，其其电位值为UUt=iRdd+L.dii/dt(1)式中i———雷电流；Rd——冲击接地电电阻；L.di//dt——暂态分量。当塔顶电位位Ut与导线上的的感应电位U1的差值超过过绝缘子串50%的放电电压压时，将发生生由塔顶至导导线的闪络。即Ut-U1＞U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-U1+Um＞U50。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的，这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。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线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。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，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。避雷器动作时塔顶电位和导线电位变化波形见图1。以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法，在平原地带相对较容易，对于山区杆塔，则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂，以增加地线与土壤的接触面积降低电阻率，在工频状态下接地电阻会有所下降。但遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值，雷电过电压的暂态分量L.di/dt会加在塔体电位上，使塔顶电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使线路的耐雷水平下降。因为线路避雷器具有钳电位作用，对接地电阻要求不太严格，对山区线路防雷比较容易实现，加装避雷器前后线路的耐雷水平与杆塔冲击接地电阻的关系见图2，从图中不难发现加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。图1Im=2200kAA，塔顶IE和导线IA的电位波形形图图2线路耐雷雷水平IW与杆塔冲击击接地电阻的的关系2线路避雷器器使用及动作作情况淄淄博电业局管管辖的110kkV龙博1线和35kV南黑线、炭炭谢线位于丘丘陵和山地，多多年来经常发发生雷击跳闸闸故障，据统统计110kkV龙博1线在1989～1996年共发生5次雷击掉闸闸，35kV南黑线、炭炭谢线分别在在1994～1997年各发生6次雷击掉闸闸，虽然采取取了各种措施施，效果均不不明显。1997年在易遭雷雷击的龙博1线62～64号和南黑线87、89、90号及炭谢线51号分别装设设了7组共20只线路型氧氧化锌避雷器器，安装方式式是在龙博1线和南黑线线各悬挂3组9只，在炭谢谢线51号上相和下下相各悬挂1只(该杆不久前前遭雷击)，经过2个雷雨季节节的考验，线线路未发生故故障及掉闸事事故，避雷器器动作情况见见表1。表1避雷器器动作情况线路名称装设杆号杆型安装相别投运时间避雷器动作情况况/次龙博1线62号直线垂排排上中下1997-055-30上0，中1，下下263号耐张垂排排上中下1997-055-30上0，中1，下下164号耐张垂排排左中右1997-055-30左1，中0，右右1南黑线87号耐张杆左中右1997-066-10无动作89号耐张杆左中右1997-066-10无动作90号耐张杆左中右1997-066-10无动作炭谢线51号耐张垂排排上下1997-077-24上5，下21997--07-211检查；1998--04-077检查。

3避雷器的选选型及安装维维护线路路避雷器有2种类型，即即带串联间隙隙和无串联间间隙2种，因运行行方式不同和和电站避雷器器相比在结构构设计上也有有所区别。线路避雷雷器安装时应应注意：(1)选择多雷区区且易遭雷击击的输电线路路杆塔，最好好在两侧相临临杆塔上同时时安装；(2)垂直排列的的线路可只装装上下2相；(3)安装时尽量量不使避雷器器受力，并注注意保持足够够的安全距离离；(4)避雷器应顺顺杆塔单独敷敷设接地线，其其截面不小于于25mmm2，尽量减小小接地电阻的的影响。投投运后进行必必要的维护：：(1)结合停电定定期测量绝缘缘电阻，历年年结果不应明明显变化；(2)检查并记录录计数器的动动作情况；(3)对其紧固件件进行拧紧，防防止松动；(4)5a拆回，进行1次直流1mA及75%参考电压下泄泄漏电流测量量。4结束语淄博电业局局尝试应用线路氧化化锌避雷器防防止线路雷害害故障取得了了初步效果，装装设线路避雷雷器的杆段均均未发生雷击击掉闸，在此此基础上，山山东电力集团团公司1998年拨专款用用于220kkV线路，在淄淄博电业局作作为试点，以以进一步探讨讨积累应用线线路避雷器防防雷工作的运运行经验，便便于今后在全全省推广应用用。5参考文献1KochRE.DesiggnofZincOxideeTrannsmisssionLLineAArresttesfoorAppplicattionoon1388kVTTowerss.IEEEETraans.oonPASS,19855,104((10)2ShihCH.AAppliccationnofSSpeciaalArrresterrson138kkVLinnesoffAppllicatiionPoowerCCpmpanny.IEEEETrrans.