介紹了線路避雷器防雷的原理,并對掛網運行2a以后的避雷器進行了跟蹤統計,對線路避雷器的防雷效果進行了評估。
前言
近幾年來,由于環境條件的不斷劣化,雷擊引起的輸電線路掉閘故障也日益增多,不僅影響設備的正常運行,而且極大地影響了日常的生產、生活。從山東省來看,淄博屬于多雷區,每年都發生雷擊線路掉閘故障。前些年,主要集中在南部山區線路,近幾年有向北部平原轉移的趨勢,雷擊已成為影響輸電線路安全可靠運行的最主要因素。
為了減少輸電線路的雷擊故障,采取了各種綜合防雷措施,如降低桿塔接地電阻、提高線路絕緣水平、采用負角保護、架設耦合地線等,取得了一定的效果。但對于分布在高土壤電阻率的部分線路,降低桿塔接地電阻難度較大,對于防治繞擊雷對線路造成的故障仍沒有好的對策。
目前,國外已廣泛使用線路型合成絕緣氧化鋅避雷器用于輸電線路的防雷,取得了很好的效果。從1997年開始,淄博電業局與原電力部中能公司合作,使用該公司生產的線路避雷器,并分別在35kV、110kV線路上運行,經過2個雷雨季節的考驗取得了明顯的效果。
1、線路避雷器防雷的基本原理
雷擊桿塔時,一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔,另一部分雷電流經桿塔流入大地,桿塔接地電阻呈暫態電阻特性,一般用沖擊接地電阻來表征。
雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高,其電位值為
Ut=iRd+L.di/dt(1)
式中i——雷電流;
Rd——沖擊接地電阻;
Ldi/dt——暫態分量。
當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時,將發生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1>U50,如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響,則為Ut-U1+Um>U50。因此,線路的耐雷水平與3個重要因素有關,即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說,線路的50%放電電壓是一定的,雷電流強度與地理位置和大氣條件相關,不加裝避雷器時,提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻,在山區,降低接地電阻是非常困難的,這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。
加裝避雷器以后,當輸電線路遭受雷擊時,雷電流的分流將發生變化,一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔,一部分經塔體入地,當雷電流超過一定值后,避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導線,傳播到相臨桿塔。雷電流在流經避雷線和導線時,由于導線間的電磁感應作用,將分別在導線和避雷線上產生耦合分量。因為避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流,這種分流的耦合作用將使導線電位提高,使導線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡電壓,絕緣子不會發生閃絡,因此,線路避雷器具有很好