摘要：随着经济的快速发展，时代的快速进步，各个领域的用电量大幅上涨，这对于220kV高压输电线路的安全运行提出了更高的要求。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高压输电线路；防雷设计；电阻
引言
近年来，我国经济快速发展，各个领域的用电量大幅上涨，这对于220kV高压输电线路的安全运行提出了更高的要求。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。
1220kV高压输电线路雷击过程
1.1产生雷击
220kV高压输电线路多是金属材料，并且大部分高压输电线路多设计为架空结构，220kV高压输电线路受到雷击时往往会产生大量感应电流，而这些感应电流很容易进入供电线路，严重威胁电力设施的运行安全，甚至还会造成电力通信系统遭受损坏，无法正常、安全的输电。当前，很多220kV高压输电线路都设置了阀型避雷设施，而有些避雷设备残压较高，并且反应较慢，使得220kV高压输电线路出现暂态过电压。
1.2感应电流
雷雨天气环境中，220kV高压输电线路受到雷电侵害会产生大量感应电流，雷云对大地进行放电，会导致220kV高压输电线路中形成自由移动电荷，然后雷电冲击波逐渐向高压输电线路两侧移动，并且移动的自由电荷也会产生感应电流，从而和线路电阻产生雷电感应电压，从而严重影响电力设施运行安全。
1.3形成雷击侵害
当雷电侵害220kV高压输电线路时，主要会经历以下几个阶段：①雷电侵害220kV高压输电线路时产生过电压；②220kV高压输电线路发生闪络；③220kV高压输电线路慢慢恢复为工频电压状态；④220kV高压输电线路跳闸，停止输电。
2220kV高压输电线路防雷设计存在的问题
2.1设计水平较低
220kV高压输电线路施工设计是一项非常重要、专业的过程，有些设计人员的专业技术能力不足，这使得各地区的220kV高压输电线路设计存在较大差异，一些设计人员没有考虑到当地的环境、气候、地域等因素，在设计220kV高压输电线路时，生搬硬套，设计方法比较落后，特别是没有对比和参考当地的接地电阻或者土壤电阻率取值，使得220kV高压输电线路在后期运行中频繁遭受雷击。
2.2.接地电阻较高
220kV高压输电线路运行过程中，很多接地装置的日常维护检修不到位，运行时间过长，造成接地装置某些零部件发生腐蚀，使得接地电阻不断升高，对于220kV高压输电线路的稳定性和安全性有着直接影响，并且回路检测过程中，若高压输电线路架杆中发生腐蚀或者放置的电极不达标，很容易导致线路发生雷击侵害。
2.3高压输电设备焊接点质量差
220kV高压输电线路运行过程中，很多高压输电设备的焊接点质量较差，再加上日常的维护检修不到位，很容易造成220kV高压输电线路发生跳闸故障，例如，高压输电设备安装施工时，有些接地体接头深度较浅或者焊接长度过短，这导致220kV高压输电线路发生意外跳闸事故，严重影响电网输电安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3220kV高压输电线路防雷设计策略
3.1合理设置避雷线
为了提高220kV高压输电线路的防雷效果，应合理设置避雷线，充分发挥避雷线的应用保护作用，并且避雷线可有效分流巨大的雷击电流，使杆塔中流入的电流大幅度减少，从而避免电力设施受到强大电流侵害而遭受破坏。同时，通过合理设置避雷线，可对输电线电压实现有效屏蔽，从而减少雷击感应电压，并且利用输电线路的耦合作用，在一定程度上课降低220kV高压输电线路绝缘电压。另外，架设避雷线时通常都遵循一定的原则，线路电压和避雷效果成正比，随着电压的升高，可获得明显的避雷效果，所以为了保障220kV高压输电线路的安全性和稳定性，优化避雷线架设。
3.2降低接地电阻
通过降低接地电阻，可有效提高220kV高压输电线路的防雷水平。对于土壤电阻率较高的区域，使用降阻剂或者延长接地体长度，防止高压输电线路遭受雷击侵害；对于土壤电阻率较低的区域，可适当降低输电线路杆塔高度，从而降低220kV高压输电线路的接地电阻，提高其防雷能力。
3.3安装线路型避雷器
安装避雷器、避雷器和线路绝缘子串并联，能有效保护绝缘子不发生闪络，降低线路雷击跳闸率。避雷器安装完毕，如果线路被雷击，雷电将穿过塔流到地上，或被雷击线进入相邻的塔。当电压大于避雷器的触发电压、电流并联避雷器避雷器动作，进线通过大多数电线，提高了导体的电位，减少潜在的架空线差，电位差小于绝缘子串闪络绝缘子串闪络电压不发生。在一般情况下，220kV输电线路防雷、耐雷水平塔将达到200-300kA的分，有效防止雷电绕击和背，具有良好的防雷效果。
3.4耦合地线架设
通过降低220kV高压输电线路杆塔高度，可在很大程度上减少接地电阻，从而可有效提高高压输电线路的防雷水平。然而在降低杆塔高度受到限制的情况下，可通过架设耦合地线的方法，提高高压输电线路防雷效果。耦合地线架设主要是增加避雷线和导线之间的耦合作用，降低绝缘子串电压，并且通过架设耦合地线，可分流大部分雷电流，从而有效保护220kV高压输电线路。
3.5提高绝缘水平
对于某些高度较高的220kV高压输电线路杆塔，其遭受雷击的发生率较高，而有些地区不得不设置较高的杆塔，这无疑增加了220kV高压输电线路防雷难度。为了确保220kV高压输电线路的安全性，高杆塔搭设过程中，应适当增加绝缘子串片，选择悬式大爬距绝缘子，增加杆塔顶部空间，当220kV高压输电线路遭受雷击时，高杆塔的等值电感和感应电流较大，这也增大了雷击概率，应结合相关技术标准，对于高度大于40m的杆塔，高度每增加10m，可增加一个绝缘子；对于高度大于100m的杆塔，应结合运行经验，增加合适数量的绝缘子。
3.5安装自动重合闸
220kV高压输电线路发生跳闸故障以后，由于雷击发生的工频电弧和冲击闪络往往引发快速游离，很容易导致220kV高压输电线路发生严重损坏。所以为了提高防雷水平，应结合220kV高压输电线路的具体运行状态，合理安装自动重合闸，考虑到中性点接地电网中大多数雷击事故都出现单相闪络，所以可采用科学、合理的单相重合闸，一方面减少断路器运行故障的维修工作量，另一方面有效降低对于电网安全供电的影响。
结语
220kV高压输电线路在我国分布广泛，是连接各个变电站和重要用户的主要形式，其安全运行直接影响到用户可靠供电以及电网的稳定运行。线路防雷性能主要体现在雷击跳闸率和线路防雷水平，其中有内部关系，防雷水平高，防雷性能越好，雷击跳闸率下降。在采取高压输电线路防雷措施时，要考虑多种因素，采用合理有效的对策。
参考文献:
[1]詹其彪，刘渊.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].电子制作，2014（8）：41-42.
[2]颜喜平.220kV同塔双回输电线路防雷性能研究[D].长沙理工大学，2009.
[3]李强.220kV输电线路设计要点分析[J].硅谷，2014（21）：163+170.
[4]梁义明，付浩，邵涛.吉林省66kV及220kV输电线路防雷措施及应用效果分析[J].电瓷避雷器，2009（5）：36-40.
论文作者:刘恺,魏国庆
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：线路论文; 高压论文; 防雷论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第34期论文;