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架空线路差异化防雷工作指导意
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绘制工作,并在此基础上编制区域电网公司和国家电网公司雷 区分布图。雷区分布图包括地闪密度分布图、雷害风险分布图。 2011 年 10 月底前完成主要网省公司雷区分布图绘制工作。
(二)开展输电线路雷害风险评估 1.重要线路应进行雷害风险评估。综合考虑线路运行指标 、 雷电活动水平、地形地貌、杆塔结构、运行经验等因素,确定 风险评估指标,通过数字仿真手段计算各区段、各杆塔的反击、 绕击跳闸率,明确线路易闪段和杆塔,为线路设计和治理改造 提供依据。 2.一般线路依据雷区分布图找出反击、绕击概率较高的线 路及其区段,为线路设计和治理改造提供依据。 3.深入开展电网雷害风险评估技术研究。依据最新国际标 准(IEC 62305-2雷电防护:风险管理),针对电网雷害特点, 建立电网雷害风险评估模型和方法,提出电网雷害风险分级原 则,开发电网雷害风险评估分析系统,进一步提高雷害风险分 析和评估水平。 (三)积极推进新建线路差异化防雷设计 1.新建输电线路应采用雷区分布图和雷害评估技术取代传 统雷电日和雷击跳闸率经验计算公式,并按照线路在电网中的 位置、作用和沿线雷区分布,区别重要线路和一般线路进行差 异化防雷设计。 2.线路防雷设计应按照沿线雷区分布,合理确定线路绝缘
土壤电阻率Ω·m ≤100 >100~500 >500~1000 >1000~2000 >2000
接地电阻Ω
7
10
15
15
15
注:如接地电阻很难降低时,可采用 6~8 根总长不超过 500m 的放射形接地体,或采用连续伸
长接地体,接地电阻不受限制。
4.线路避雷器 500(330)千伏及以上核心骨干网架、大型电源送出等战 略性输电通道、大档距(700m 以上)、转角塔、高塔、山区、接 地电阻大及其它雷击风险较高的重要线路,可考虑采用安装线 路避雷器。 220kV 及以下重要线路,反击和绕击雷害风险均处于Ⅲ级及
雷区分布 A~B1 B2~D2
表 1 重要线路地线保护角选取
电压等级
杆塔型式
单回路铁塔
110kV
同塔双(多)回铁塔
钢管杆
单回路铁塔
220kV~330kV
同塔双(多)回铁塔
钢管杆
500kV~750kV
单回路 同塔双(多)回
110kV
单回路 同塔双(多)回
地线保护角 ≤10 ≤0 ≤20 ≤10 ≤0 ≤15 ≤5 <0 ≤5 ≤0
(四)运维单位负责线路防雷设施的交接验收、运行维护和 检修,确保防雷设施和接地装置完好;在线路遭受雷击后及时查 找故障点,分析闪络原因及雷害故障的类型,详细记录雷击故障 损伤情况,并及时向生产、调度等部门汇报线路雷击情况。
(五)中国电科院、国网电科院应发挥在差异化防雷工作 中的技术引领和支撑作用,加强防雷新技术、新方法的研究和 应用效果评估,深化与各网省公司的交流与合作,及时跟踪和 反馈工作效果,不断提升公司差异化防雷技术与管理水平。
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水平、地线保护角、杆塔接地电阻。重要线路还应利用数字仿 真手段进行线路、杆塔的反击、绕击跳闸率校核,优化设计方 案,对于不满足运行要求的区段或杆塔应适当提高耐雷水平或 增加防雷措施。
(四)加强在运线路差异化防雷治理改造 1.各网省公司应在雷区分布图和输电线路雷害风险评估工 作基础上,按照技术先进、经济合理、突出重点、分步实施的 原则,制定输电线路防雷治理改造规划和滚动计划,优先安排 重要线路的防雷治理改造。 2.各网省公司每年应结合大修、技改项目计划的制定,提 出差异化防雷治理改造专项计划,经评审后上报国家电网公司。 根据公司审定的计划组织项目实施,重要线路应在当年雷雨季 节前完成改造任务。 3.输电线路防雷治理改造方案应提出合理的量化防雷治理 目标(如雷击跳闸率、雷击故障率等)和具体的治理措施,通过 深入的技术经济比较,选择最优方案。 4.开展防雷治理改造后评估工作。每年雷雨季节后应对防 雷治理改造项目的实际效果进行评估分析,分析防雷改造效果, 评价改造方案的有效性,并指导后续线路防雷工作。 四、管理职责分工 (一)生产技术部门负责雷电监测系统的管理,组织开展 雷电参数统计、雷害统计分析及雷区分布图编制,根据分析结
(一) 重要线路防雷措施配置 1.地线保护角 重要线路应沿全线架设双地线,地线保护角一般按表 1 选 取。对于绕击雷害风险处于Ⅳ级区域的线路,地线保护角可进 一步减小。两地线间距不应超过导地线间垂直距离的 5 倍,如 超过 5 倍,经论证可在两地线间架设第 3 根地线。运行线路一 般不进行地线保护角的改造。
至间隙端部,从而保护绝缘子免于电弧灼烧。并联间隙将会使
线路雷击跳闸率有所提高,但可以有效保护绝缘子,提高线路
重合闸成功率,降低线路运维工作量。
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(1)雷害等级处于 D1、D2 级、运行维护困难的山区,在 充分论证的基础上可安装并联间隙防雷保护。
(2)同塔双回线路,可选择雷害风险较高的一回进行安装 。 (3)直线塔的绝缘子串并联间隙一般应顺导线布置,且塔 两侧均需安装。 (4)单回路耐张塔绝缘子串仅在绝缘子串向上的一侧安装 并联间隙。 (5)同塔双回线路耐张塔:500kV 线路不宜安装并联间隙, 110kV、220kV 同塔双回耐张塔仅在上相安装。 (6)安装并联间隙时,如需增加绝缘子以提高绝缘水平时 , 对弧垂、交叉跨越距离、塔头空气间隙等应进行校核,确保运 行安全。 (7)并联间隙结构尺寸选择:并联间隙防雷保护装置外形 结构如图 1 所示,其中, Z0 为绝缘子串的空气绝缘距离,Z 为 并联间隙的最短距离,并联间隙的雷电冲击放电电压由 Z 决定。 XC、XP 是上下招弧角端部到绝缘子串中心线的距离,YC、YP 即是 上下招弧角分别短接绝缘子串的高度,Z/Z0 的取值一般应在 0.85-0.9 之间。 并联间隙外形设计几何尺寸可参考表 1。
架空输电线路差异化防雷工作指导意见
(征求意见稿)
近年来,随着电网的快速发展和强对流天气的增多,雷害 故障呈现出一些新的特点,雷击造成的线路两相闪络、同塔双 回线路同时闪络、同一输电通道多回线路相继跳闸等严重故障 明显增加,高电压、长距离、大容量输电线路防雷工作面临新 的课题。为此,需要根据输电线路在电网中的重要程度、线路 走廊雷电活动强度、地形地貌及线路结构等差异,有针对性地 开展架空输电线路防雷设计、建设、运行、改造工作。为规范 架空输电线路差异化防雷工作,进一步提高输电线路防雷技术 及管理水平,制定本意见。
一、工作思路 坚持预防为主、综合治理的原则,全面开展架空输电线路 差异化防雷工作,实现不同区域、不同电压等级、不同重要性 线路耐雷水平和防雷措施的差异化配置,提高核心骨干网架、 战略性输电通道、重要负荷供电线路的防雷水平,减少雷害造 成的电网和设备故障,保障大电网安全可靠运行。 二、工作目标 (一)建立以雷电数据监测、线路雷害风险评估、线路防 雷设计、线路运行维护和治理改造工作为主要内容,涵盖基建、 生产、科研等相关部门的差异化防雷工作机制。
雷区分布 A~B1 B2~D2
表 3 一般线路地线保护角选取
电压等级
杆塔型式
单回铁塔
110kV
同塔双(多)回铁塔
钢管杆
单回铁塔
220kV~330kV
同塔双(多)回铁塔
钢管杆
500kV~750kV
单回 同塔(多)双回
110kV
单回 同塔(多)双回
220kV ~750kV
单回 同塔(多)双回
地线保护角 ≤15 ≤10 ≤20 ≤15 ≤0 ≤15 ≤10 ≤0 ≤10 ≤5 ≤5 <0
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果提出线路防雷差异化设计、建设与改造要求,组织开展线路 差异化防雷改造。
(二)调度通信部门负责雷电监测系统的建设、运行管理; 按照雷电监测系统提供的雷害预警,做好运行方式调整和事故 预想;综合雷电监测系统和故障测距系统提供的信息,通知生 产运维人员开展故障巡视。
(三)基建部门负责制定并落实新建线路的差异化防雷技 术措施,组织设计单位依据雷区分布图,结合线路区域的雷电 活动和运行经验,根据相关标准和设计经验开展线路差异化防 雷设计;组织施工单位按照设计要求进行施工,确保线路防雷 性能达到设计要求。
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(二)全面开展 500(330)千伏及以上核心骨干网架、战 略性输电通道和 110(66)千伏及以上重要负荷供电线路(以下 简称“重要线路”)的雷害风险评估和差异化防雷设计、建设与 改造治理工作,降低雷击跳闸率,进一步提高设备运行可靠性。
(三)加强一般输电线路的雷电活动和雷击故障分析,分 轻重缓急开展差异化防雷设计、建设与治理改造工作,逐步推 广应用绝缘子并联间隙等“疏导型”防雷保护措施,减少雷击 设备损坏,降低线路运维工作量。
2.绝缘配置 新建及运行一般线路按照差异化防雷要求依据相关标准实
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行常规防雷绝缘配置。
3.接地电阻
新建及运行的一般线路,每基杆塔不连地线的工频接地电
阻,在雷季干燥时,不宜超过表 4 所列数值。设计阶段杆塔的
接地装置在不宜使用降阻剂来降低接地电阻,如确需要使用降
阻剂的应满足相关技术规范要求。
表 4 一般线路杆塔的工频接地电阻
从而减少雷击引起双回线路同时闪络跳闸的概率。
3.接地电阻
新建及运行重要线路,每基杆塔独立接地装置的工频接地
电阻,在雷季干燥时不宜超过表 2 所列数值。设计阶段杆塔的
接地装置在平原不应使用降阻剂、在山区不宜使用降阻剂来降
低接地电阻,如确需要使用降阻剂的应满足相关技术规范要求。
表 2 重要线路杆塔的工频接地电阻
三、重点工作 (一)加强雷电监测及雷害统计分析,开展雷区分布图绘 制工作。 1.加强雷电数据监测。加强雷电监测系统建设与升级改造 , 拓展监测范围,提高监测精度,完善雷电定位和雷害预警等功 能。严格执行《国家电网公司雷电监测工作管理办法》(国家电 网生〔2009〕362 号),加强雷电监测系统运行维护,定期开展 雷电监测数据分析。 2.加强雷击故障调查和雷害统计分析。加强线路运行管理 , 强化雷击故障调查分析,及时收集故障详细信息,加强与雷电 监测系统的比对分析。定期开展架空输电线路雷害统计分析, 掌握雷击故障时空分布规律和特点,为防雷治理改造提供依据。 3.开展雷区分布图绘制工作。依据《雷区分级标准及雷区 分布图绘制规则》(作为企业技术标准另发),以省为单位开展