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湖南省輸電線路綜合性防跳措施

文檔作者：蔣正龍，汪新秀，毛文奇，王成文檔來源：湖南省電力試驗研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月02日
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安全與綜合 湖 南電 力 第26卷／2006年第5期
湖南省輸電線路綜合性防跳措施
蔣正龍，汪新秀，毛文奇，王成
(湖南省電力試驗研究院， 湖南長沙410007)
摘 要：分析了湖南省輸電線路因雷擊和污穢跳閘的原因，提出了相應的保護措施，并
進行了山火等其他因素導致的線路跳閘的防治措施分析。
關鍵詞：輸電線路； 雷擊跳閘；污閃；措施
中圖分類號：TM726 文獻標識碼：B 文章編號：1008—0198(2006)05—0030—03
Comprehensive measures for trip-proof in Hunan transmission lines
JIANG Zheng—long，W ANG Xin—xiu，MAO W en—qi，W ANG Chen
(Hunan Electric Power Test and Research Institute，Changsha 410007．China)
Abstract：Causes for transmission line trip such as lightning and pollution in Hunan were analyzed and relevant
protection measures were presented．Factors influencing the trip—OUt of transmission lines and com prehesive measures
were surveyed．
Key words：transm ission lines；lightning trip； pollution flashove； measure
1 引 言
從2000年到2005年6年間，湖南省輸電線路跳
閘比較頻繁，雷擊、冰閃、山火、污閃、樹竹放電
等均造成了線路故障閃絡現(xiàn)象，共發(fā)生線路故障閃
絡達到458條次，嚴重影響線路和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定
運行。湖南省220 kV 及以上線路大多經(jīng)過山嶺和丘
陵地帶，不考慮保護及變電設備故障造成的線路跳
閘因素，引起線路故障跳閘的主要原因依次為雷擊、
山火等外力破壞、樹竹放電、鳥害及污閃、履冰舞
動等，其中雷擊跳閘約占線路故障跳閘的34．9 ，山
火等外力破壞約占3O ，共發(fā)生污閃25條次，2004
年年底和2005年年初的線路嚴重覆冰閃絡，嚴重危
及電網(wǎng)的安全運行，成為湖南省輸電線路又一重大
安全隱患。
2 湖南省輸電線路概況
目前湖南省在運行的220 kV 及以上輸電線路
210條，共1O 463 km。500 kV線路全部采用鐵塔。
220 kV線路水泥桿的比例大大下降，鐵塔成為一種
主要的桿塔形式。220 kV線路桿塔高度從上個世紀
6O年代平均不足21 m提高到27 ITI及以上，絕緣子
以玻璃絕緣子為主，瓷質(zhì)絕緣子不到玻璃絕緣子的
收稿日期：2006，07，11
1／3，并不斷地加大合成絕緣子的應用。伴隨經(jīng)濟的
發(fā)展和技術的進步，輸電線路桿塔從水泥桿和鐵塔
的比例、型式、桿塔高度、絕緣子類型以及設計覆
冰厚度等方面都發(fā)生了深刻的變化，新建線路的運
行工況也不斷提升。
但由于歷史和經(jīng)濟的原因，發(fā)電廠與變電站、變
電站與變電站之間的220 kV聯(lián)絡線，既有一次建成
的線路，也有越來越多老線路改進、兀進新建變電站
形成的新舊混雜的線路，設備狀況較復雜 j。
3 輸電線路防雷保護措施
3，1 輸電線路雷擊跳閘情況分析
對典型的500 kV，220 kV，¨0 kV桿塔雷擊跳
閘率進行計算，得出桿塔高度升高后，線路的耐雷
水平明顯降低，繞擊概率增大，線路雷擊跳閘率升
高的結論。目前湖南省500 kV線路桿塔平均高度達
到35 m 以上，220 kV線路達到27 m，110 kV線路
達到22 m 以上，而且穿越山嶺，雖然220 kV部分線
路的防雷保護角從2O。左右降到15。甚至更低，但高
度的增加使雷擊跳閘率反而有所上升。
通過對2005年34條次(包括4-500 kV直流線
路)線路雷擊跳閘進行分析，20oi年后投運線路雷
擊跳閘16條次，占48．5 ，如考慮到老線路改造而
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第26卷／2006年第5期 湖 南電 力 安全與綜合
新建的桿塔雷擊閃絡，這一比例更高，近5年新建或
改造投運線路雷擊跳閘達到20余條次。對線路雷擊
跳閘現(xiàn)場進行分析，新建線路雷擊跳閘的主要原因
有：a．線路桿塔高度增加以及桿塔立于孤立小山頭，
造成地面的防雷屏蔽作用降低。b．在地面屏蔽作用
降低的情況下，桿塔設計時未相應對防雷保護角等
防雷措施進行研究和有效改進，致使理論計算的雷
擊跳閘率升高，特別是繞擊概率大為提高，實際雷
擊跳閘率也相應提高。
全國目前采取的措施是在設計時已大大降低避
雷線的保護角，220 kV線路避雷線的保護角降低到
l5。以下，同桿雙回或多回線路應降低到10。，并且隨
著桿塔高度的提高，防雷保護角進行相應的改進。湖
南省220 kV線路的防雷保護角參照20。進行選取，
對桿塔高度的大幅升高、湖南山區(qū)地形等因素對雷
擊跳閘率的影響考慮較少。如2005年石崗線發(fā)生雷
擊故障跳閘的6號、16號塔，保護角均為20。，沙芙
線58號為同桿雙回線路，中相導線的保護角達
l4．4。，塔型為SN30。一43的轉角塔，中導線的保護
角接近l8。等，此外接地電阻的大小對雷擊跳閘率的
影響也是非常重要的。
對長沙局、常德局、湘西局、益陽局、邵陽局
發(fā)生跳閘的l0余條線路進行巡查，共有l(wèi)0處塔有雷
擊痕跡。這些雷擊閃絡的桿塔大多立在小山頂或斜
山坡上， 與研究認為小山頂、山坡、轉角塔外邊相
防雷特性差是一致的 。
3．2 輸電線路防雷保護措施
a．對桿塔接地電阻按周期測量，對電阻值較大
的桿塔接地網(wǎng)加大改造力度，一般地區(qū)將接地電阻
降低到l0 n，電阻率較高的山區(qū)降到20 Q以下。
b．線路巡視過程中重點對桿塔接地引下線進
行檢查，防止出現(xiàn)接地引下線接地螺栓松脫，接地
引線銹蝕等情況。
C． 及時更換不良瓷瓶和自爆鋼化玻璃絕緣子，
進行必要的凋爬，提高線路絕緣水平。對220 kV線
路13片絕緣子，盡可能增加到15片，500 kV線路
增加到28片。
d． 在雷雨季節(jié)前各電業(yè)局應完成變電站線路
避雷器(含計數(shù)器)的預試檢測工作，在雷雨季節(jié)
前做好雷電定位系統(tǒng)及運行終端的運行維護工作，
雷雨季節(jié)線路重合閘投入率保證達到100 。
C． 湖南220 kV及以上等級輸電線路雷擊跳閘
的雷電流強度一般不大，多為繞擊造成，可根據(jù)地
形等情況采取一些特殊措施如加裝避雷針進行防雷
保護，能起到一定的作用，但ll0 kV及以下等級的
線路桿塔高度低，絕緣配置和耐雷水平低，大多為
雷擊桿塔反擊造成閃絡，不宜推廣采用避雷針，但
一些特殊地形和高塔易于發(fā)生繞擊，可結合增強絕
緣配置水平、加裝避雷針進行防雷保護，在加裝避
雷針時應對避雷針、塔基和塔頂進行受力計算和分
析，防止避雷針雷擊或其它原因折斷引起線路損害
和短路跳閘。
f．根據(jù)湖南地形地貌、地質(zhì)、土壤、氣象等環(huán)
境因素特點有針對性地對輸電線路進行綜合防雷。
對處在山頂、斜山坡、風口等特殊易遭雷擊地段的
線路桿塔，可通過接地改造、在桿塔上安裝避雷針、
大跨越采用避雷器等措施降低雷繞擊引起的線路跳
閘率。充分利用雷電定位系統(tǒng)，結合雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)，
對輸電線路雷害多發(fā)區(qū)、易擊段、易擊點，有針對
性地采取改善接地電阻、提高絕緣、降低保護角、安
裝避雷針或避雷器、架設耦合地線等，或采用其他
新技術和新產(chǎn)品等綜合治理措施。
g．新建線路首要是提高絕緣配置水平，降低防
雷保護角。
4 輸電線路防污保護措施
4．1 輸電線路防污現(xiàn)狀
20世紀90年代之前，湖南工業(yè)發(fā)展較慢，自然
環(huán)境較好，絕大部分地區(qū)處在0～1級污穢區(qū)，只有
極少數(shù)工業(yè)區(qū)處在3～4級污區(qū)。90年代開始，湖南
經(jīng)濟開始飛速發(fā)展，尤其是近幾年，高污穢排放企
業(yè)迅速發(fā)展，造成環(huán)境污閃日趨嚴重，電力設備大
量使用的零級和一級外絕緣配置已難以滿足防污閃
要求，因此實行“參照國內(nèi)外經(jīng)驗測量鹽密并按年
度鹽密值配置設備外絕緣” 的防污閃技術，及“一
年一清掃”，“逢停必掃”成了抑制污閃的主要措施。
在加強清掃時，開始對線路加大串長或更換成大爬
距絕緣子等措施進行小規(guī)模調(diào)爬，合成絕緣子也逐
步應用到輸電線路上。
對于不便更換的輸變電設備，使用雙組份RTV
涂料、硅油和地蠟，其防污效果好，但有效期短，嚴
重粘附污穢，清掃困難，且因材料性能、施工工藝
等因素一直以來僅作為變電站設備的補救性及臨時
性防污閃措施。
· 31·
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安全與綜合 湖南電力 第26卷／2006年第5期
近年城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展較快，環(huán)境日趨惡化，
原采用的污區(qū)分布圖已無法適應目前環(huán)境變化的要
求，按其建設的發(fā)、變電設備的爬距也滿足不了環(huán)
境污區(qū)的要求，加上防污閃技術研究的不足， 目前
采用的長絕緣子串耐污閃電壓數(shù)據(jù)源于短串的絕緣
子污穢試驗，未考慮到爬電距離有效性問題，隨著
目前試驗研究的開展，發(fā)現(xiàn)不同型式的瓷、玻璃絕
緣子的耐污性能并不隨爬電距離的增加而成線性增
長，雖然爬距增加較大，但局部污區(qū)受潮后更易于
放電短路，大大降低了爬距的有效性。而不斷增加
的輸變電設備與“減人增效”構成的矛盾導致“一
年一清掃” 的執(zhí)行越來越困難。
4．2 輸電線路防污保護措施
a．對爬距不夠的線路加大調(diào)爬力度；
b．積極探索合成絕緣子的有效檢測手段，爭取
在1～2年內(nèi)完善試驗設備；
C．在高壓輸電線路上加強單組份RTV，PRTV
的應用，要求厚度滿足0．4 mm 的要求，目前應用情
況良好，但由于使用時問短，長期效果尚無法預測，
需繼續(xù)加強技術監(jiān)督。由于RTV，PRTV等防污措
施只是一種臨時性補救措施，對新建線路，應加強
絕緣配置，重污穢區(qū)采用合成絕緣子才是治本之法；
d．在湖南省電力公司的支持下，湖南省電力試
驗研究院和長沙電業(yè)局在崗云線掛網(wǎng)試運行了三傘
型玻璃絕緣予，并且展開了試驗研究工作，探索適
合湖南氣候、環(huán)境特征的新型防污型絕緣子，為今
后絕緣子的選型提供參考；
e．積極采取按飽和鹽密配置設備外絕緣的技術
政策，同時加大原有運行設備對污區(qū)要求的改造，跟。
蹤環(huán)境污穢的變化情況對污區(qū)分布圖進行快速、動
態(tài)管理及修正。
5 輸電線路綜合性防跳措施
5．1 輸電線路防雷、防污、防山火、防冰閃等均要
求提高線路的絕緣配置，目前500 kV線路絕緣配置
建議不低于28片，湖南省還可提高到30片，220 kV
線路絕緣配置不低于15片，從目前13片為基準提高
到1 片為基準，雷擊跳閘率可降低20 ，同時對防
污、防山火、防冰閃均有利。
5．2 新建線路設計時，應根據(jù)塔型和所處的地理位
置設計避雷線的防雷保護角，對山區(qū)線路、25 m 及
以下高度桿塔避雷線保護角不宜超過15。，山腰只需
· ·
重點考慮外邊相的保護角，隨著高度的增加，保護
角應變小，無論是500 kV還是220 kV，桿塔高度達
到35 m 及以上時，保護角均應降到10。以下，桿塔接
地電阻不宜超過10 Q。對特高塔建議采用避雷器進
行防雷。
5．3 對新建線路，應根據(jù)桿塔所處的地理位置，在
人口集聚的地方，桿塔設計結構上應留有1～2片絕
緣子的空間裕度，為今后調(diào)爬作準備。
5．4 對220 kV及以上等級運行線路，多雷區(qū)采用
避雷針將繞擊變?yōu)榉磽?，特高塔采用避雷器防雷，?
技術經(jīng)濟角度，不宜過多采用避雷器。對110 kV及
以下等級的線路，絕緣配置和耐雷水平低，大多為
雷擊桿塔反擊造成閃絡，應首先提高絕緣配置水平，
降低接地電阻，不宜大量推廣采用避雷針。在雷雨
季節(jié)線路開關重合閘投入率應達到1O0 。
5，5 結合電子污區(qū)分布圖，對污穢嚴重的局部區(qū)段
線路，如無法調(diào)爬，可涂刷PRTV防污閃或采用合
成絕緣子，合成絕緣子選型時注意對長度的要求。每
年應對新增污源進行調(diào)查，及時掌握污穢的變化情
況，對污區(qū)分布圖進行動態(tài)管理和修正。
5，6 加強絕緣子的選型研究，目前已開展三傘型絕
緣子的研究，還應加強對棒型、雙傘型等結構的絕
緣子研究和應用，克服目前采用的瓷、玻璃絕緣子
下表面積污形成污垢且不易清除的缺陷，避免進行
大量停電清掃來防止污閃。
5．7 2005年進行的線路走廊超高樹竹的砍伐，效
果明顯，山火引起的跳閘率明顯小于往年，若砍伐
通道的時間能提前一些，可能效果更好，這將反映
到2006年上，應每年堅持對線路走廊超高樹竹的砍
伐，特別是桿塔周圍，一方面可以防止樹竹放電，另
一方面降低山火對線路絕緣的影響，同時通過形成
制度，加強對山火的觀測。
參 考 文 獻
：1]蔣芷龍．湖南輸電線路的現(xiàn)狀及防雷和防污保護 ]．湖南電力．
2004 (3)．
：2]湖南省電力試驗研究所． 湖南超高壓輸電線路典型桿塔防雷特
勝研究 R] 2()O1．
作者簡介：
蔣lE龍(1968 )，湖南人．從事高電眶技術試驗研究工作。
汗新秀(19 78 )，湖北人， 從事高電壓技術試驗研究工作
毛丈奇(1981 )．湖南人． 從事高電眶技術試驗研究工作：
成(1 983 )．湖南人．從事高電f 技術試驗研究工作

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