（四川蜀能电力有限公司电网运维分公司）
摘要：近些年，我国电力行业有了很大发展，规模不断扩大，涉及的地区也不断增加。我国有广阔的山区，山区人民的用电安全一直是电力行业面临的难题，本文主要对山区超高压输电线路雷击故障跳闸现象进行详细的研究，以便促进山区电力系统的正常运行，促进整个行业的发展，更好的为人民服务。
关键词：山区；超高压；输电线路；雷击故障；跳闸
一、引言
山区超高压输电线路因为雷击而引起的跳闸现象，是一种十分常见的故障类型，本文主要以四川省大凉山地区为例，对其输电线路的雷击故障进行详细的分析。四川省大凉山地区的超高压输电线路海拔比较高，平均为2000-3500米，这一地区的地形比较复杂，往年因为雷击而使线路跳闸的概率在四川省都位于前列，本文主要结合实际案例，对其跳闸的特点进行详细的分析，并提出适合山区输电线路防雷的有效措施，以便促进这一地区电力系统的正常运行。
二、雷击输电线路的具体方式
2.1直击雷过电压和耐雷水平
2.1.1.雷击杆塔塔顶
绕击线路的耐雷水平很低，500kV线路27.4kA，220kV-12kA，110kV-7kA，110kV以上线路都要求全线架设避雷线。
三、雷击故障跳闸分析
500kV东锦一线雷击跳闸分析：
3.1.故障概述：2013年6月6日1时5分41秒，500kV东锦一线双纵联保护跳闸，选相B相，重合闸成功。雷电定位系统查询如下图：
3.2.故障杆塔的简况：东锦一线N97塔位于西昌市巴汝乡，地形是山地，地貌是翻越山脊的爬坡线路。故障杆N97地线的保护角是0°，倾角为30°，呼称高是34.5m，全高为76.4m，塔位桩顶高程是2647m，塔型是SJ451D同塔双回。大小号档距分别是192m、842m。绝缘子使用双串40片U70BP型玻璃绝缘子，爬电比距是3.6cm/kv，50%放电闪络电压是2775.0KV。
3.3.绕击分析
1、临界击距和临界电流（EGM法、击距理论）
临界击距rsc=（hb+hd）/2[1-sin（0+30）]
f：20°C时弧垂计算档距是：192m
避雷线的高度hb：Hb=H-（2/3×f）=76.4-（2/3×0.0039）=76.39
导线的高度hd：Hd=H-（2/3×f）=53.6-（2/3×2.907）=51.66
保护角：0°
山坡的倾角：30°
代入公式：临界击距rsc=128 米
由rsc=7.1I3/4，计算得：临界电流Isc=48。174KA
即N97塔雷电流幅值超过48KA时，该塔就不可能出现绕击。
f：20°C时弧垂计算档距是842m
避雷线的高度hb：Hb=H-（2/3×f）=76.4-（2/3×3.637）=73.98
导线的高度hd：Hd=H-（2/3×f）=53.6-（2/3×55.78）=20.13
保护角：0°
山坡的倾角：30°
代入公式求得：临界击距rsc=94米
由rsc=7.1I3/4，计算得：临界电流Isc=40.286KA
即N97塔雷电流幅值超过40KA，该塔就不可能发生绕击。
2、绕击耐雷水平
绕击时，导线上电压会随着雷电流幅值的增加而不断增大，如果超过绝缘子的50%闪络电压，侧绝缘子串就出现闪络，此时雷电流幅值是
Imin=4*U50%/Zd≈U50%/100
由上述公式可以计算出：N97塔绕击耐雷水平Imin=27.75KA
根据以上计算可以得出，当雷电流幅值Ia介于Imin≦Ia≦Isc之间时（即27.75KA≦Ia≦ 40.286KA ）最可能出现绕击。
根据以上分析，本次雷击故障为2013年6月6日01时05分41秒电流幅值为32.3KA雷电流绕击引流线所致。
四．山区超高压线路雷电绕击跳闸的特点
通过上述雷击跳闸的案例可以看出，山区超高压线路雷电的绕击率比较高，绕击出现在沿山脊走线的杆塔的概率比较高，而且被绕击的杆塔山坡的仰角大，前后档的距差值也比较大，一侧多为跨深沟大档距。绕击时，雷电流幅值通常在28-45KA之间。
结语
适合山区防雷措施分析。
根据上述分析，针对雷害采取了很多防控的措施，比如在塔顶安装可控针，在地线安装防绕击避雷针，在导线安装氧化锌避雷器。其中，安装的氧化锌避雷器具有显著的效果。二自线普洪侧普洪一、二、三、普天线四条出线于2011年分别安装了氧化锌避雷器，根据统计近6年普洪侧线路因雷击跳闸的次数分别为2010年7次、2011年1次、2012年无、2013年1次、2014年1次、2015年1次。从跳闸次数和防雷措施对比上看，氧化锌避雷器对于山区防雷，特别是绕击雷的防控效果是明显的。
氧化锌避雷器特点及应用
线路避雷器的投资较大，难以普遍采用，建议优先安装在下列条件杆塔：山区线路易击段、易击点的杆塔；山区线路接地电阻超过100 Ω且发生过闪络的杆塔；水电站升压站出口线路接地电阻大的杆塔大跨越高杆塔；多雷区双回线路易击段、易击点的一回线路上。
参考文献：
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[3]黄江龙，李倩竹.基于成都电网高压输电线路雷击跳闸的研究与分析[J].四川电力技术，2015（6）：27-32.
论文作者:杨剑
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/9
标签：线路论文; 杆塔论文; 山区论文; 雷电论文; 避雷器论文; 临界论文; 故障论文; 《电力设备》2016年第16期论文;