CN103490367A - 一种复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法，对不同地形以及不同线路进行分类，并进行针对性保护。有益的是，采用本发明对电力输电线路和设备进行避雷保护，能够极大减少线路雷击跳闸次数，保障了线路供电的可靠性，维护了电网的稳定，具有重大的社会效益。

Description

一种复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法

技术领域

本发明属于防雷领域，具体涉及一种电力系统综合防雷方法。

背景技术

雷电是灾害性天气现象，经常引发重大灾害事故，对人类和人类赖以生存的自然环境和资源以及人类创造的文明造成极大的灾害和威胁，如引起森林火灾、造成雷击人员伤亡等。雷电灾害的巨大破坏性，到目前人类还无法控制和阻止。在电力系统中，雷电更是有着严重的威胁，造成设备损坏、线路停电，引起供电中断，有甚者使得电网瘫痪。中国的雷击灾害十分频繁，受灾率高，造成的灾害十分严重。

电力系统输电线路暴露在野外，在雷雨季节极易遭受雷击。长期以来，输电线路在雷雨季节雷击跳闸率一直居高不下，目前输电线路三分之二的故障由于雷击引起，经国民经济造成了严重的损失，也给迎峰度夏保电工作带来了极大的困难。四川地区雷电活动频繁，输电线路多处于复杂地形的山区野外，雷击输电线路引起线路跳闸频繁发生，影响线路供电的可靠性，防雷工作形势尤其严峻。

目前国内外较多学者开展了输电线路防雷方面的研究，主要围绕输电线路差异化评估及仿真方面，或者单一开展防雷措施研究，较少结合实际情况开展系统、全面地综合防雷技术研究、评估及应用。四川输电线路经过复杂地形山区的影响，现有的线路防雷经验不能直接复制到四川输电线路的防雷工作来，因此有必要结合四川地域实际情况开展适合于多雷地区山区线路在复杂地形下的防雷技术研究及应用，以解决四川电网输电线路迫在眉睫的问题，达到防雷减灾的目的。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种复杂地形下的防雷方法。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法，对不同地形以及不同线路进行分类，并进行针对性保护，具体保护措施如下：

a）对已建220kV及以上线路避雷线保护角大于15°、110kV线路避雷线保护角大于20°的杆塔，在杆塔的边相安装塔头侧向避雷针；

b）对位于坡度大于35°的山坡杆塔，在杆塔的远山侧安装侧向避雷针；

 c）对于频临河流、湖泊、鱼塘、大面积稻田等水汽较重区域的杆塔，暴露的边相应安装侧向避雷针、可控避雷针；

d）对近三年平均落雷密度高于6.0次/km²·a，且发生过雷击跳闸的杆塔，采用连续三基杆塔安装线路避雷器进行防护；

e）对超过700m的大跨越同时跨深谷，且发生过雷击跳闸的杆塔，在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过1000m的大跨越同时跨深谷，在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过700m的大跨越同时频临水系，在两侧边相采用避雷器进行防护；

f）近三年平均落雷密度高于3.5次/km²·a，且杆塔处于大于60°的极陡坡度的杆塔，暴露的边相采用单只避雷器保护；

g）线路沿线有丰富金属矿产，且途经崇山峻岭，处于大于40°较大坡度的矿区杆塔，暴露的边相采用单只避雷器保护；

h）对于曾发生过雷击跳闸的耐张塔，塔头安装避雷器困难，安装侧向避雷针或可控避雷针防绕击措施；

i）对于220kV线路超过40m、保护角高于5°的杆塔，加强防绕击防护。

进一步地，步骤c）中若该杆塔同时处于较大坡度，或者处于矿区，或者符合大跨越地形，应酌情考虑采用避雷器保护。

进一步地，安装塔头侧向避雷针应综合考虑地形的因素，山坡上只需在远山侧安装，山顶杆塔需两侧安装，平原地区杆塔两侧均需安装。

有益的是，采用本发明对电力输电线路和设备进行避雷保护，能够极大减少线路雷击跳闸次数，保障了线路供电的可靠性，维护了电网的稳定，具有重大的社会效益。

具体实施方式

根据不同的地形条件和线路安装方式，需要选择不同的避雷方法。通过对各类防雷措施在复杂地形多雷区域下输电线路的效果研究，提出山区线路可控放电避雷针、塔头侧向避雷针等防绕击针类措施不能有效发挥防雷作用，制定了适用于山区线路的以线路避雷器为主的防雷策略。四川乐山、西昌地区线路历年来为四川输电线路雷击跳闸之最，主要集中在龚九一线、龚九二线、龚永一线、龚永二线、龚山线、棉朱一线、棉朱二线、铜平南线、南西线、昌山线、山越线、永理一线、理会一线、理会二线共计14条线路。乐山地区的8条线路雷击跳闸围绕龚嘴电厂、沙湾地区、金口河区域的山区线路，分布在大渡河、青衣江沿岸，矿产资源丰富；西昌地区的6条线路雷击跳闸较为分散，分布在矿床、安宁河流域山区，大跨越地形较多。

选取上述线路进行试验，共计安装线路避雷器1494台，合计841基杆塔，在2012年雷雨季节后，对应用情况进行评估，仅2年时间，线路避雷器共计动作177次，极大减少了线路雷击跳闸次数，保障了线路供电的可靠性，实现防雷减灾直接经济效益上亿元，维护了电网的稳定，具有重大的社会效益。

本发明具体操作如下：

对已建220kV及以上线路避雷线保护角大于15°、110kV线路避雷线保护角大于20°的杆塔，在杆塔的边相安装塔头侧向避雷针。

对位于坡度大于35°的山坡杆塔，在杆塔的远山侧安装侧向避雷针。

对于频临河流、湖泊、鱼塘、大面积稻田等水汽较重区域的杆塔，暴露的边相应安装侧向避雷针、可控避雷针等防绕击措施；若该杆塔同时处于较大坡度、或者处于矿区或者符合大跨越地形，应酌情考虑采用避雷器保护。

对近三年平均落雷密度高于6.0次/km²·a，且发生过雷击跳闸的杆塔可考虑采用连续三基杆塔安装线路避雷器进行防护。

对超过700m的大跨越同时跨深谷，且发生过雷击跳闸的杆塔在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过1000m的大跨越同时跨深谷，在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过700m的大跨越同时频临水系，在两侧边相采用避雷器进行防护。

近三年平均落雷密度高于3.5次/km²·a，且杆塔处于大于60°的极陡坡度的杆塔，暴露的边相可考虑采用单只避雷器保护。

线路沿线有丰富金属矿产，且途经崇山峻岭，处于大于40°的较大坡度的矿区杆塔，暴露的边相采用单只避雷器保护。

对于曾发生过雷击跳闸的耐张塔，塔头安装避雷器困难，可安装侧向避雷针或可控避雷针等防绕击措施。

安装塔头侧向避雷针或者可控避雷针会在一定程度上增加杆塔遭直击雷的概率，容易增加反击跳闸的几率，故要求杆塔地阻必须合格。

安装塔头侧向避雷针应综合考虑地形的因素，山坡上仅需在远山侧安装，山顶杆塔需两侧安装，平原地区杆塔两侧均需安装。

线路避雷器是目前最为有效的线路防雷措施，带有纯空气间隙，荷电率低，但费用高，且存在运行维护工作量的问题，在充分考虑侧向避雷针不能满足要求的情况下，才可采用线路避雷器。

重要线路杆塔的保护角大于10°，且满足山区、矿区、频临水系、大跨越跨谷上述情况的杆塔，应及时制定防雷改造计划。

对于220kV线路超过40m、保护角高于5°的杆塔，应加强防绕击防护。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法，其特征在于，对不同地形以及不同线路进行分类，并进行针对性保护，具体保护措施如下：

a）对已建220kV及以上线路避雷线保护角大于15°、110kV线路避雷线保护角大于20°的杆塔，在杆塔的边相安装塔头侧向避雷针；

b）对位于坡度大于35°的山坡杆塔，在杆塔的远山侧安装侧向避雷针；

c）对于频临河流、湖泊、鱼塘、大面积稻田等水汽较重区域的杆塔，暴露的边相应安装侧向避雷针、可控避雷针；

d）对近三年平均落雷密度高于6.0次/km²·a，且发生过雷击跳闸的杆塔，采用连续三基杆塔安装线路避雷器进行防护；

e）对超过700m的大跨越同时跨深谷，且发生过雷击跳闸的杆塔，在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过1000m的大跨越同时跨深谷，在两侧边相采用避雷器进行防护；对超过700m的大跨越同时频临水系，在两侧边相采用避雷器进行防护；

f）近三年平均落雷密度高于3.5次/km²·a，且杆塔处于大于60°的极陡坡度的杆塔，暴露的边相采用单只避雷器保护；

g）线路沿线有丰富金属矿产，且途经崇山峻岭，处于大于40°较大坡度的矿区杆塔，暴露的边相采用单只避雷器保护；

h）对于曾发生过雷击跳闸的耐张塔，塔头安装避雷器困难，安装侧向避雷针或可控避雷针防绕击措施；

i）对于220kV线路超过40m、保护角高于5°的杆塔，加强防绕击防护。

2.根据权利要求1所述的复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法，其特征在于，步骤c）中若该杆塔同时处于较大坡度，或者处于矿区，或者符合大跨越地形，应酌情考虑采用避雷器保护。

3.根据权利要求1所述的复杂地形及多雷地区线路综合防雷方法，其特征在于，安装塔头侧向避雷针应综合考虑地形的因素，山坡上只需在远山侧安装，山顶杆塔需两侧安装，平原地区杆塔两侧均需安装。