摘要：雷电作为一种常见的自然现象，严重威胁着220kV高压输电线路的运行安全，为了确保220kV高压输电线路安全、可靠、稳定地运行，应优化防雷设计，结合220kV高压输电线路运行特点，加强防雷设计控制，防止220kV高压输电线路受到雷击而发生跳闸事故。
关键词：220kV输电线路；防雷技术
引言
电线路所输送的电压等级越高，电线杆塔的高度越高，线路的尺寸越大，就更加容易遭受雷击。而220kV输电线路作为重要的输配电骨干网架，其广泛分布的特点使得其遭受雷击的概率升高，严重影响电网所在地的社会经济发展。200kV的防雷技术是在输电线路设计及运行阶段预防雷击，降低遭受雷击概率的有效手段，研究电力系统220kV输电线路综合防雷技术研究能够增加电网运行的安全性和稳定性。
1电力系统220kV输电线路遭受雷击的主要原因分析
220kV输电线路一般都会与500kV输电线路产生交叉跨越，更高电压等级的输电线路从远方可能带来雷电，而220kV输电线路防雷设计一般都要低于500kV输电线路。如果面临500kV输电线路受雷击传送至220kV输电线路的情况，那么220kV输电线路防雷设计的不足之处就要暴露，容易受到雷击而损坏。在220kV配电线路的设计中，大多使用针式绝缘子。220kV输电线路中间跨度大，可以很好地抵御台风，雷电等极端天气。然而，这种设计的缺点是，当绝缘体损坏时很难立刻发现故障。目前，供电局使用的绝缘子绝大多数是耐压35kV的绝缘子。由于雷击后的高耐压，一般可以继续工作，因此更难以发现问题和隐患。因为杆塔安装和输电线路设备的安装都可能存在不合理的现象。例如，铁和一个圆形接地线焊接不紧密，导致土壤松散的多方面的缺陷。避雷器质量很差或多年来一直被雷击，故障状态时很容易使线路受雷击。使用测试接地电阻仪器的不规范行为，也可以使得220kV输电线路由于防雷设备安装选购不合理遭受雷击。
2防雷接地技术的分析
2.1安装避雷针
避雷针是防雷避雷的必备工具，当雷云距离地面还有一定高度时，避雷针能够检测到雷云的先导放电，改变先导放电通道产生的电场方向，把雷击引到与避雷针连接的接闪器上，从而把雷云中的活跃电转移到避雷针上进行释放，降低雷击的危害程度。与其他避雷方式不同的是，避雷针的主要功能并不是避雷而是引雷。避雷针的针状结构可以引导空间内的弱雷，削弱空间中的强雷，做到有效控制雷击。一般情况下，在高压输电线路的杆塔挂靠点处安装两个避雷针。
2.2布置避雷线
在220kV高压输电线路上布置避雷线是有效避雷的举措之一，避雷线可以将雷电偏离输电线的位置，避免雷电直接接触到输电线，起到保护输电线路的作用。避雷线可以把因雷电产生的较大强度的感应电流进行分流或是引流，从而减少塔内的电流大小，在最大程度上保持输电线路中电压的稳定，削弱雷击的破坏力。此外，避雷线还能够利用导线本身所具有的耦合性质降低高压输电线路中产生的绝缘电压，减小由于雷击而产生的感应电压的大小。
2.3安装重合闸
由于220kV高压输电线路的自我恢复能力相对较强，在经历雷击之后，可以较快抑制因雷击出现的闪络现象和工频电弧，而实现这个作用主要依靠的便是自动重合闸。高压输电线路的这种性能可以增强输电线路的稳定性，减小输电线路老化和毁损的可能性。通过总结以往的雷击灾害，能够看出，发生在中性点接地电网中的雷击事故中大多表现为单相闪络，通过在输电线路总安装自动重合闸这一原件，可以减少此类灾害发生的频率，进一步降低雷击对输电线路稳定性和安全性的影响。
2.4改变输电线路的绝缘性
在通常情况下，220kV高压输电线路杆塔的高度越大，受到雷击的几率就越大，故在大面积使用杆塔的区域极易遭到雷击。在高度较大的杆塔中适当增加绝缘子的数量、增加杆塔顶端之间的距离，能够改变输电线路的绝缘性，增强输电线路抗雷击的性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当高压输电线路受到雷击后，杆塔内的感应电流和等值电感会随之增大，因此杆塔越高，遭受雷击后的损失也会越大。必须依据相关的技术规定和标准来确定需要增加的绝缘子片数量。
2.5安装垂直地极
在土壤电阻率较高的地区，使用垂直地极是一项有效的弥补措施。安装使用垂直电极可以有效改善土壤表面接地较差的问题，可以在杆塔周围的位置安装适当数量的垂直接地极，埋设深度应该保持在0.5m左右。对水泥杆塔而言，垂直地极的安放位置应当与杆塔距离4m为宜。而对铁塔而言，垂直地极的安放位置与塔杆距离6m为宜。垂直地极应当经过圆钢或角钢的处理，使地极之间的距离保持在4~6m的范围，长度应当大于1.5m。当在陡坡的地理条件下安装垂直地极，要准确计算地极的安装深度和垂直地表面的深度，从而发挥地极散流的作用。
2.6使用并联保护间隙技术
采用这种技术是将一对金属电极并联于绝缘子串的两端，电极之间的间隙位于闪络位置，能够避免绝缘子串被电弧所灼烧。其原理是：在输电线路受到雷击后，绝缘子串两端会产生雷电电压，保护间隙在绝缘子串放电之前进行放电，电弧会在保护间隙之间的电极上进行燃烧，最终会被吹开，防止电弧直接灼烧绝缘子串。
3电力系统220kv高压输电线路防雷的有效对策
3.1开展接地巡检，及时发现问题
避雷器性能良好、接地线处于正常状态，有利于保障220kv高压输电线路的平稳运行。供电部门应该仔细核查220kv高压输电线路防雷设备接地线路，并记录输电线路运作的状况，确定预防的关键点，从而确保雷雨季节电网设备的安全运行。夏季天气变化起伏大，强对流天气频发，时常伴有雷阵雨，供电部门首先应该根据过去的工作经验，对电网防雷避雷的措施和工作规划进行调整和完善；其次，对于以往发生雷击的跳闸线路与电力设备，要积极开展数据分析工作，搜寻发生雷击可能性较大的跳闸地段、线路和设备的范围，对电网防雷示意图进行完善，确定防雷的针对性方案，将电网防雷的屏障搭建稳固；第三，加大电网设备巡查的频率，将特殊天气特训的工作制度落实到位，同时以“巡改结合”为基本原则，全方位检测变电站和220kv高压输电线路的各级电力线路防雷的基础设施，主要检查设备和接地网、架空地线与接地设备的导通情况、接地体的锈蚀程度等等。一旦供电部门监测到接地设备发生锈蚀、引下线与设备连接点松动等问题，必须在第一时间内进行整改，最大程度地避免雷电对设备产生的危害，保障设备在雷雨季节仍然能够正常释放雷电流；第四，供电部门要对线路防雷保护设施和线路通道进行全面检查和清理，第一时间更换损坏的避雷器、瓷瓶、与参数要求不符的接地设备以及接地电阻。对于不符合要求的接地线，供电部门要对其进行重新埋设，这有利于帮助电网更好地防雷抗灾。
3.2加强接地测试，提升耐雷水平
供电部门要紧紧围绕220kv高压输电线路防雷，做好统一部署、周密安排，稳步推进电网防雷、防汛、抗旱等工作。与此同时，对配网进行有针对性地防雷接地整改，运用加装氧化锌避雷器、装设放电间隙、改造不符合要求的接地电阻与替换瓷瓶绝缘子等方法，将线路的耐雷水平不断提高。最后，实施1440组防雷整治的项目，以防雷测试的方法，提高地区电网运行的安全性、平稳性。
结语
近年来，我国电网建设进程不断加快，220kV高压输电线路建设规模越来越大，而雷击严重影响220kV高压输电线路的安全、正常运行，造成大范围停电事故，给人们的生产生活带来很多不便，所以为了进一步提高220kV高压输电线路的防雷效果，应采取多种有效防雷方法和技术，优化防雷设计，提高其安全性和稳定性。
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论文作者:徐永
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 高压论文; 绝缘子论文; 地极论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第6期论文;