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三峡220kV葛陈线走廊雷电特征及防护对策研究

梁文勇  
【摘要】:输电线路作为信息时代不可缺少的一部分,它是保障整个社会能够正常运转的电力输送“血管”,其安全运行直接决定了整个电网的安全和可靠。鄂西三峡地区位于我国中东部,其承担着东电西送的重要任务,然而在此区域雷击线路跳闸事故频发,其中以220kV葛陈线最为严重,给整个电力系统的可靠运行带来了极大的威胁。因此如何加强葛陈线的雷电防护措施,保证线路的正常运行已经迫在眉睫。 差异化防雷是2008年国家电网公司提出的一种新型、高效的雷电防护措施,他主要依据研究区域雷电的时空分布差异、杆塔结构差异、地貌差异等特征,对线路的防雷水平做出准确的评估,最终达到合理有效的防雷目的。因此,葛陈线在实施差异化防雷前,首先要明晰线路走廊的雷电活动特征、雷电特征参数和跳闸率的内在关系、沿线杆塔的结构差异等,然后依据研究结果提出相应的线路防雷改造方案。本文的主要研究成果包括: 1)分析了葛陈线走廊区域雷电的活动特征差异。文中依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的输电线路落雷区标准,运用网格法研究了走廊区域的雷电活动规律,结果显示雷电具有季节性变化特征,雷电以负闪为主,且每天的19:00~20:00时段地闪次数达到最大值。除此之外,雷电流幅值概率累积函数服从一定指数分布规律。 2)雷击跳闸率受到雷电密度、雷电流幅值的影响。研究结果表明,2000~2009年的13次雷击跳闸事故中,有69.2%发生在地闪密度大于4次/100km2/年的区域;雷击跳闸率与雷电流幅值的逐年变化特征基本一致。 3)葛陈线防雷前后其沿线杆塔的雷击风险等级有了明显的降低,但根据输电线路安全运行提供的标准,雷击跳闸率仍然偏高。 4)采用降低接地电阻、加装杆塔避雷器及不平衡绝缘法三种方式对葛陈线进行防雷改造。本文研究了走廊区域的雷电活动特征、沿线杆塔的结构特征、以及不同防雷措施的特点,最后对葛陈线沿线杆塔的耐雷水平做出了综合的评估。结果表明采取降低接地电阻、安装避雷针和不平衡绝缘法比较适合于对葛陈线进行防雷改造。最后文中还列举了两个例子对葛陈线的防雷改造进行了详细说明。 综合研究结果,对葛陈线的进行防雷改造,应该建立在差异化防雷的基础上,以避免不必要的人力和财力的浪费,保障防雷措施的可行性和有效性,最终实现降低雷击跳闸率和提高线路的耐雷水平。


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