1、1仿真技术在山区 35kV 线路防雷中的应用摘要：宁陕县位于陕西省东南部安康辖区，地处大巴山山系，山地占 96.41%，多数区域山高坡陡、沟深地薄，岩体强烈风化破碎，易滑地层分布广泛，接地电阻变化较大。宁陕县雷暴日最高为 36天/年，年平均地面落雷密度为 0.010（次/平方千米） ，平均落雷次数为 21.25，避雷器动作次数居安康地区榜首。 关键词：避雷器 电流波形 闪络 耐雷水平 由于宁陕山区地段地形起伏较大，气流活动特殊，会导致落地雷密度较平原地区为高，雷暴日 36.0（d/年） 。宁陕县位于安康市最北部的南秦岭造山带的中段，境内山岭纵横、沟壑交错。巨大的地形高差、陡峻的山坡和“U”型、
2、 “V”型狭长沟谷所形成的陡峻临空面，气流变化随高、低差流动，气象条件复杂，多雨，多雾，多雷。 1 杆塔、线路参数 收集的宁陕县近年 35kV中性点不接地架空线路运行中雷电活动调研报告、部分接地电阻测量数据、地质勘测和气象记录资料，确定 35kV龙筒线易遭雷击线路段的杆塔形状、布线结构、接地电阻等参数，如表 1所示，杆塔全部采用单回架设。 2 避雷器参数 依据 GB11032-2010“交流无间隙金属氧化物避雷器”推荐的避雷器性能参数和目前避雷器的生产技术水平，确定了预加装的 35kV线路避雷2器 V-A特性参数如表 2所示。 3 雷电参数 计算中所用最大雷电流按宁陕地区年平均雷暴日 36个，
3、每平方公里地面 100年一遇的幅值计算 I=-224.95kA，波形 2.6/50u，雷电通道波阻抗依据 GB/T50064-201X“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范”给出的阻抗曲线如图 1所示，取 300；按照相应线路走廊的迎雷面积计算。 4.2 不同雷击方式下线路绝缘子的最大预期过电压计算 4.2.1 线路雷电感应过电压 依据计算获得的各种雷击方式下的耐雷水平和线路架设方式、绝缘子的绝缘布置方式，应用静电场和波过程理论，按照线路所处地域、气象条件和相应的地闪密度，考虑 10年一遇的最大雷电流，分别计算线路附近地面落雷和雷击塔顶时线路上可能出现的最大感应电压。 4.2.2 雷直击
4、线路绝缘子的预期闪络情况 计算条件。由于 35kV架空线路未全线架设避雷地线，雷电流幅值按安康气象局提供的近几年的雷电参数台帐，年平均雷暴日取为 36，偏严考虑按 100年一遇的雷电流幅值计算 I=-224.95kA，波形取为标准雷电流波 2.6/50us；杆塔接地电阻取所提供的杆塔最大接地电阻值。仿真计算。雷击杆塔某相导线时，被击相绝缘子通道电流远高于其他两相绝缘子通道电流，且略大于被击杆塔塔身电流；接地电阻越大被击相分流比例越大，被击相相邻两侧绝缘子通道电流也略高于其他两相。 5 线路雷击闪络防护措施研究 35.1 局部敷设地线 架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。在其有效
5、保护范围之内，避雷线能很有效地防止雷直击导线。5.2 减小接地电阻 计算表明杆塔接地电阻对线路雷电感应耐雷水平和雷电直击导线耐雷水平基本无影响，而对雷击杆塔反击过电压影响很大，随着接地电阻的减小，耐雷水。平呈非线性递增，接地电阻减小95.71%，耐雷水平提高 82.01%。 5.3 减小杆塔呼高 杆塔的结构、布线方式不同对线路参数、雷电模型影响很大，因此当导线高度变化时，输电线路导线、杆塔和大地间的几何位置变化，会导致雷电泄放通道阻抗增大、对地电容减小和包络的磁通减小，计算表明杆塔呼高对线路雷电反击、直击耐雷水平均有影响，进而影响线路雷击跳闸率。 5.4 加装避雷器 龙筒线地处秦岭山区，雷电活
6、动强烈且某些地段土壤电阻率很高，在这些线路上加装带脱离器的无间隙避雷器或带串联间隙的复合外套避雷器，对提高线路的耐雷水平和减少雷击跳闸事故十分有效。防护效果与避雷器参数、安装位置有关。 6 结论 雷击地面和无避雷线杆塔塔顶时，线路的雷电感应电压耐雷水平基本相同。当雷电流为 224.95kA、线路无避雷器保护时，雷击杆塔或直击导线会引起雷击点和相邻两侧杆塔三相绝缘子闪络。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。在其有效保护范围之内，避雷线能很有效地防止雷直击导线。杆塔接地电阻对线路雷电感应耐4雷水平和雷电直击导线耐雷水平基本无影响，而对雷击杆塔反击过电压影响很大。杆塔的结构、布线方式不同对线路参数、雷电模型影响很大。加装避雷器前后对本基杆塔有明显的保护作用。 参考文献： 1李培国.国外对特高压输电线路雷击跳闸原因的一个新观点J.电网技术，2000，24（7）：63-65. 2许高峰，司马文霞，顾乐观.输电线路雷电屏蔽问题研究的现状和发展J.高电压技术，1999，25（4）：57-60. 3孙万忠.输电线路雷电屏蔽理论及实践现状J.四川电力技术，2000，5：5-7.
