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业
产
品
功
能
北极星电力网技术频道 作者:佚名 2010/6/4 13:43:33
[摘 要]
本文介绍了线路避雷器防雷的基本原理、齐鲁石化110kV电胶线线路防雷改造情况及改造后的效果。通过降低线路杆塔的接地电阻、将线路避雷器安装在输电线路的易击段，可以提高线路的耐雷水平，从而减少雷击对输电线路的伤害。
[关键词]线路避雷 杆塔接地 雷击
1.引言
近几年来，由于环境条件的不断劣化，雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多，不仅影响设备的正常运行，而且极大地影响了日常的生产、生活。2006年8月14日17：51，齐鲁石化公司热电厂110kV电胶线遭雷击，造成该厂八台发电机中的六台机停机，整个齐鲁乙烯装置几乎全停，损失巨大。雷击已成为影响输电线路安全可靠运行的最主要因素。
为了减少雷击对输电线路安全运行的影响，通常采取的防雷措施主要有：降低杆塔接地电阻、架设避雷线、提高线路绝缘水平、采用负角保护、加装耦合地线等等。上世纪九十年代，电胶线由于多次遭雷击，对接地电阻大的杆塔采用降阻剂降低电阻或对拐弯处杆塔及山顶的杆塔加装负角保护等措施，虽然有了一定的效果，但时间一长，降阻剂失去效果，最终导致事故。
2007年，该厂对110kV电胶线防雷系统进行了综合改造：加装带串联间隙的线路避雷器，改造杆塔接地电阻。通过改造，经过2个雷雨季节的考验取得了明显的效果。
2.线路避雷器防雷的基本原理
对一般高度的杆塔，线路的耐雷水平主要与4个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压、有无架空地线、雷电流强度、杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和气候条件相关，不装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。
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。
3.线路避雷器安装之前的准备工作
线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸率，而非限制操作过电压，因此电胶线线路避雷器使用了带串联间隙的YH10CX-84/240型氧化锌避雷器，并且，安装之前做了充分的准备工作。
3.1按规定进行了交接电气试验
避雷器安装投运前应进行规定的电气试验。测量其绝缘电阻、直流1mA下的电压U1mA及电压为75%U1mA下的泄漏电流，测量结果应与出厂数据比较无明显变化，并应符合规程规定。表1为22只电胶线线路避雷器的出厂试验和交接验收试验结果。其交接绝缘电阻均在100000MΩ以上。
表1 .22只电胶线线路避雷器的出厂试验和交接验收试验结果
编号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
出厂试验
U1mA（kV）
133
130
132
132
133
135
136
130
136
136
133
75%U1mA
电流（mA）
8
7
9
9
7
8
9
10
8
9
10
交接试验
U1mA（kV）
132
127
131
135
133
138
139
131
139
140
134
75%U1mA
电流（mA）
20
30
25
29
21
21
26
25
27
29
26
编号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
出厂试验
U1mA（kV）
134
130
131
133
133
130
134
135
130
132
131
75%U1mA
电流（mA）
11
8
10
11
11
9
8
8
9
8
8
交接试验
U1mA（kV）
136
128
132
134
137
131
135
140
132
137
131
75%U1mA
电流（mA）
25
19
15
22
26
21
23
20
26
20
22
3.2安装线路避雷器的定点原则
3.2.1线路途经的地形、地貌以及邻近影响。现场勘察线路经过的地段，特别对经过山头、拐弯等地段的线路要重点分析，记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭受雷击的地段，经过此路段的杆塔优先考虑。
3.2.2杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值，确定不符合接地电阻设计要求的杆塔并进行改造。
综合以上因素分析，结合历次雷击情况及杆塔接地电阻，最终确定线路避雷器安装在了＃2杆塔（2只）、＃8杆塔（3只）、＃16杆塔（3只）、＃17杆塔（3只）、＃18杆塔（3只）、＃19杆塔（3只）、＃20杆塔（3只）、＃31杆塔（2只）。
4.接地电阻改造
110kV电胶线全长6.02km，共有32个杆塔，其中＃8～＃20杆塔分布在山上，其接地电阻相对较大。根据近几年测量的结果，对其中的六个杆塔的接地系统进行改造。改造前后的情况如表2。
表2.110kV电胶线线路杆塔改造前后接地电阻阻值
＃8
＃16
＃17
＃18
＃19
＃20
2005年测量结果
23.2
29.7
17.8
18.5
21.4
27.6
2007年改造后测量结果
2.4
2.13
2.87
3.47
4.63
1.27
2008年复测
3.46
4.82
5.03
4.90
5.20
5.18
接地系统改造时，接地网水平环行敷设，材料为60×60mm热浸锌扁钢，深度0.6～0.m；每个接地极采用垂直防腐离子降阻接地极，敷设深度为0.8m；水平接地网与垂直接地极采用焊接方式，四面焊接并做防腐处理。接地系统与线路杆塔的连接采用螺栓连接，且螺栓不少于两个，连接点数量根据塔型确定。
6.结束语
齐鲁石化热电厂用线路氧化锌避雷器防止线路遭雷击取得了初步效果，装设线路避雷器的电胶线未发生雷击跳闸，以此进一步探讨应用接地系统改造及安装线路避雷器防雷工作的运行经验，便于今后在整个公司推广应用。线路避雷器安装时应注意的问题有：
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两相。
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。
投运后要进行必要的维护工作有：
①结合停电定期测量绝缘电阻，与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。
④五年拆回，进行一次直流1mA下的参考电压U1mA及75%U1mA下泄漏电流的测量。
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