线路避雷器在输电线路防雷中的应用.docx

1、线路避雷器防雷的基本原理、线路避雷器防雷的基本原理雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表征。雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，其电位值为Ut=iRd+L.di/dt(1)式中 i雷电流；Rd冲击接地电阻；Ldi/dt暂态分量。当塔顶电位 Ut 与导线上的感应电位 U1 的差值超过绝缘子串 50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即 Ut-U1U50，如果考虑线路工频电压幅值 Um 的影响，则为Ut-U1+UmU50。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。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 Ldi/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。2、线路避雷器使用及动作情况、线路避雷器使用及动作情况淄博电业局管辖的 110kV 龙博 1 线和 35kV 南黑线、炭谢线位于丘陵和山地，多年来经常发生雷击跳闸故障，据统计110kV 龙博 1 线在 19891996 年共发生 5 次雷击掉闸， 35kV南黑线、炭谢线分别在 19941997 年各发生 6 次雷击掉闸，虽然采取了各种措施，效果均不明显。1997 年在易遭雷击的龙博 1 线 6264 号和南黑线 87、89、90 号及炭谢线 51 号分别装设了 7 组共 20 只线路型氧化锌避雷器，安装方式是在龙博 1线和南黑线各悬挂 3 组 9 只，在炭谢线 51 号上相和下相各悬挂1 只(该杆不久前遭雷击)，经过 2 个雷雨季节的考验，线路未发生故障及掉闸事故。3、避雷器的选型及安装维护、避雷器的选型及安装维护线路避雷器有 2 种类型，即带串联间隙和无串联间隙 2 种，因运行方式不同和电站避雷器相比在结构设计上也有所区别。线路避雷器安装时应注意：(1)选择多雷区且易遭雷击的输电线路杆塔，最好在两侧相临杆塔上同时安装；(2)垂直排列的线路可只装上下 2 相；(3)安装时尽量不使避雷器受力，并注意保持足够的安全距离；(4)避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不小于 25mm2，尽量减小接地电阻的影响。投运后进行必要的维护：(1)结合停电定期测量绝缘电阻，历年结果不应明显变化；(2)检查并记录计数器的动作情况；(3)对其紧固件进行拧紧， 防止松动； (4)5a 拆回， 进行 1 次直流 1mA及 75%参考电压下泄漏电流测量。