探析同塔双回输电线路防雷性能研究

探析同塔双回输电线路防雷性能研究

李增坤

（国网山东省电力公司莱州市供电公司山东莱州261411）

摘要：电力作为新时期建设的重要组成部分，其传输容量在不断的提高，由于线路跨度较大，扩增了线路走廊的占地面积，为了较少超高压输电线路对土地的占用，采用同塔双同线的高压输电线己成为一种趋势。近些年，我国的同塔双同线输电线路因遭受雷击而导致跳闸事故频频出现，基于此，同塔双回线路的耐雷性能研究也得到了人的重视。本文主要研究了同塔双回输电线路防雷性能。

关键词：同塔双回；输电线路；防雷性能

相关研究发现，输电线路跳闸发生机制多种多样，在诸多的发生机制中，因雷击导致跳闸现象比较多，超高压输电线路由于在设计过程中将其绝缘水平设计的较高，雷击避雷线或塔顶发生反击闪络的可能性很小，但超高线路塔杆高度与大地联系不足，因此，雷击时大地的屏蔽作用降低，需电绕击则成为引起其跳闸的主要原因。

1仿真模型在交流输电线路雷电绕击性能的实际应用

经过对大量运行经验分析，在整个输电线路中的大跨越塔是其薄弱环节，在遭受雷击停电后修复起来比较困难，因为塔杆比较高，随着高度的增加呈平方状态，提高了雷击几率，在雷击的过程中，电压分量较高，电感也比较强，所以，应该对大跨越塔采取特殊的防雷设计。如今，我国掌握的特高塔杆防雷经验不足，缺少精确地数据分析以及特高塔杆模型防雷测试，因此在处理特高杆塔防雷问题上采用的方式和一般杆塔相同，也导致了特高杆塔在防需使用上陷入了困境。

大跨越塔相比一般输电线路杆塔来说，由于自身高度较大，其电压降比也比一般的杆塔要大，并且导线对电压降比的感应也比一般的杆塔要大、根据我国现行的电力标准《DLJT620-1997》规定，当有避雷线的杆塔其高度超过40m，应每增加10m增加一片绝缘子。但是，因为现阶段特高杆塔的出现及发展，仅仅只采用每增加10m就增加一片绝缘子的方法，极易造成杆塔上绝缘子串过长，因此，现行的标准也只适用于100及以下的杆塔.按照标准中每增高10m增加一片绝缘子的绝缘水平远远达不到现阶段特高杆塔的防需需求。

随着我国大跨度特高杆塔的不断增加，对于大跨度特高杆塔的投入也逐渐增加，在保证输电线路的安全运行的基础上，如何降低建设成木，是电力建设者们应该思考的问题、通过对雷电电击输电线路物理过程的分析，我国对于超高电压交流输电线路的与需电绕击性能仿真模型进行的周密的计算并将其运用到实际工作当中，仿真计算模型充分反应了雷电电击输电线路的一般规律，并与输电线路运行相吻合，比起其他的现有模型，与实际情况更贴近，跟适用于高杆塔跨越段线路的绕机耐雷性能评估计算。

2同塔双回输电线路耐雷性能分析

同塔双回输电线路是指在同一座杆塔上架设两回输电线路。这种架线模式有效地对线路走廊宽度进行了降低，不仅节省了建设成本，还有提高了单位面积内的电路传输容量。但是，这种输电线路的导线大多都垂直排列，且塔杆较高，当面对雷电时，输电线路的防需性能变差。较大雷电流需击，有时会出现双回输电线路绝缘子同时闪烁跳闻的现象发生、应用EMPT电磁仿真计算程序分别对交流输电线路的反击耐雷性能、绕击耐需性能进行仿真计算，并分析出线路耐雷性能的相关影响因素。

2.1同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

2.1.1计算模型

通过利用EMPT对需击塔杆模型塔顶是各个点的电压计算，观察各个点所受电压是否在绝缘子串的承受范围内，并根据计算结果得出该输电线路的反击耐雷水平。我国现阶段交流电的工作电压高，在进行耐雷反击的时候，在绝缘子串的两端极易出现较大电压，如果在计算反击耐雷能力时，忽略了工频电压对其的相关影响，极易造成计算误差。由此可见，在进行计算的过程中，要充分考虑导线工作电压，就现实导线电压来讲，往往存在着较大的随机性，在计算过程中可使用统计法来确定耐雷水平可能更贴合实际情况、现阶段我国常用的就是通过统计法，利用EMPT来确定交流线路的反击耐雷水平以及反击跳闻率。

2.1.2反击性能计算分析

通过利用统计法来确定同塔双回线路的反击耐雷水平，相对常规模型计算，详见表1，根据相关数据可以得出，对于同塔双回线路.导线应该采用逆相序排列方式。

总体来说，通过建立计算同塔双回输电线路反击耐雷水平的杆塔分布参数模型，采用不平衡绝缘方式，可大大降低双回跳闻率、通过对杆塔的波阻抗、导线排列方式、接地电阻、杆塔高度、接地线根数等因素对同塔双回输电线路的反击耐雷水平进行详细分析，有效降低了双回跳闻现象，也提高了同塔双回单击的耐雷能力。

2.2同塔双回输电线路绕击耐雷性能分析

现阶段我国输电线路的防雷系统设计及其防需性能计算，主要是按照国家标准DLJT620-1997进行计算与设计的，在标准当中，未能涉及雷电电流大小、雷电电击过程以及其他因素对防雷效果的影响，这种计算方法无法真实反映线路的具体特征，更不能解释防雷失效和电路绕击率过大出现的原因，传统的击距法尽管是一种建立在击距概念基础上的模型分析方法，比较细致的全面的考虑到雷击线路时线路结构和雷电参数对绕击率的影响，但是，传统的绕击计算方法有一定的局限性，因而在先阶段使用击距法时，也应充分考虑气象因素，使其更能反映实际情况。

2.2.1考虑风速后的击距法计算分析

输电线路遭受雷击时常伴随风雨天气，风雨天气极易引起导线与绝缘子串的摆动，导线与地的保护角增大，输电线路引雷面积增大，造成绕击几率增加、通过对一定风速下绝缘子串及导线的风偏角大小的分析，我们可以得知:通过各种计算模型对其绕击跳闻率的相关计算，我们会发现，当杆塔高不断增加时，其绕击跳闻率也会增加，而杆塔高度保持不变，其与地面倾角增大时，绕击跳闻率也会出现一种非线性上升的趋势。因此，分析同塔双回交流输电线路耐雷性能时，要考虑风速的影响，这样的结果才会更加真实。

2.2.2仿真模型计算结果分析

通过计算可以得出，仿真模型的计算结果要略大于击距模型、当呼称高为50m，地面倾角10°，击距法模型通过计算认为不会闪烁，但是仿真模型的计算结果则会出现闪烁。当呼称高40m,、50m，地面倾角10°，其结果也是如此因此可以得出，仿真模型的计算结果更加符合实际情况。

在对同塔双回输电线路耐雷性能进行相关研究时，应将线路所在区域的气象条件考虑进去，并对电气几何计算模型进行不断改进、同时还应将杆塔高度、击距系数、保护角、地面倾角这几种相关因素考虑到其中，全方位分析同塔双回交流输电线路的绕击耐雷水平、

结语：

通过对交流输电线路同塔双回耐雷性能的分析探讨，从同塔双回输电线路反击耐雷性能分析以及同塔双回输电线路绕击耐雷性能分析这两方面入手，提出了适用于交流输电线路的需电绕击性能仿真计算模型，全面考虑在双回输电线路所受的气候影响，提高了交流输电线路绝缘水平，有效降低了雷击跳闸率。

参考文献：

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