某公司110千伏输电线路雷击跳闸故障分析

傅敏捷

摘要：文章针对一起110千伏输电线路因雷击因素跳闸出现的故障进行分析，并提出相应改善措施，为后续提升输电线的稳定运行提供数据支持。

关键词：输电线路;设备跳闸;防雷措施

前言

架空输电线路的防雷措施应按照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的不同，来进行差异化配置，并且需要重点加强对重要线路、以及多雷区和强雷区内杆塔与线路的防雷保护措施。针对新建和运行的重要线路，应综合根据实际情况针对性的采取减小地线保护角、改善接地装置、适当加强绝缘等措施降低线路雷害风险。针对雷害风险较高的杆塔和线段宜采用线路避雷器保护。

1、案例概述

在2019年8月13日13：22：08时间段内，某公司辖区内输电线路江南变110kV南长白T南长西白线179线路零序二段、接地距离二段出现保护动作，开关跳闸并重合成功，故障相B相电流一次值5.035kA，测距为12.38km。同时，江南变110kV南长黄T南长西黄线181线路零序二段保护动作，开关跳闸并重合成成功，故障相ABC相电流一次值0.53kA。经过对雷电智能监测系统进行查找发现，南长西黄线路跳闸时线路走廊附近有6个落雷，其中，时间为2018-08-13 13：22：06.006，雷电流幅值为-27.7kA，最近杆塔为110kV南长西黄线#31塔（南长西白线#32同塔）。其次，在线路出现跳闸后联系沿线相关护线员，有反映出现跳闸时段当地确实为雷雨天气。

因此，通过综合以上情况可初步判断，故障时天气为雷雨天气，发生雷击跳闸故障的可能性较大，确定重点检查段落110kV南长西黄线#30-#32塔。

现场检查情况。110kV南长白T南长西白线、南长黄 T南长西黄线跳闸故障发生后，在当天下午，相关运维人员立即组织对故障进行查找。通过结合变电站保护测距、 以及雷电定位信息，运维人员前往110kV南长西白线#31-#33塔进行检查，发现在110kV 南长西白线#32塔B相绝缘子及均压环、跳线有明显的放电痕迹，同塔架设另一侧的南长西黄线#31塔BC相绝缘子杆塔侧放电痕迹不明显，导线侧未见放电痕迹。经判断该处即为故障点，暂不影响线路正常运行。详见下图1：

故障杆塔基本参数。110kV南长西白线线路全长10.709km，共42基杆塔。于2011年1月27日投运T接于110kV南长白线#19塔，故障点杆塔未安装线路型避雷器，全线未安装线路型避雷器。110kV南长西黄线线路全长10.623km，共40基杆塔。2011年1月27日投运T接于110kV南长黄线#19塔，故障点杆塔未安装线路型避雷器，全线未安装线路型避雷器。南长西白线#2-#41与南长西黄线#1-#40为同塔架设。

2、线路跳闸故障原因分析

在8月13日13时22分许，#32塔所在区域天气情况恶劣。全杆高21米，周边无高大建筑。不论是塔身还是导地线均明显高于周边地势，线路通道旁有湿地，雷击闪络的情况最容易出现在该类地形的杆塔上。对照雷电定位系统，落雷雷电流-27.7kA左右，未超过反击雷耐雷水平。判断当雷电击中110kV南长西白线B相导线时，雷电波沿导线向两边行进，当到达#32塔时，因绕击耐雷水平仅为7.58kA，故发生B相绝缘子击穿，造成线路跳闸。通过南长黄线故障录波信息，及2013年4月该线路同时跳的情况分析，南长黄线初步判断为同杆架设线路的零序互感影响导致的跳闸。而且故障时南长黄线A相故障电流略有增幅，对应段母线三相电压变化不大，零序电流逐步增加。

除此之外，综合对雷电信息与故障录波进行分析，经查询福建电网雷电智能监测系统，13：22：08前后30秒1公里缓冲半径内110kV南长西白线全线有12个落雷，其中第1个落雷定位位置与测距基本相符，由此可以断定本次线路跳闸该落雷引起。雷电信息如图2所示：

通过对雷击性质进行分析。针对故障测距、雷电定位系统数据、以及现场故障查找情况可以确定此次故障为110kV南长西白线#32遭受雷击造成线路跳闸，南长黄线判断为同杆架设线路的零序互感影响导致的跳闸。由于此次雷电流幅值-27.7kA左右，从现场微地形及故障信息判断，判断此次跳闸为雷电绕击110kV南长西白线#32塔B相导线，雷电流超过绕击雷耐雷水平7.58kA，导致南长西白线线路跳闸。同塔架设的南长西黄线则是因为零序互感影响导致跳闸。

3、整改及反事故措施

根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》（国家电网生（2012）352号）相关规定通过以下措施进行改善：

一是，加装线路型避雷器，提高线路耐雷水平;二是，加强开展接地引下线、架空地线等防雷設施检查工作，对接地电阻进行周期检测，对不合格接地电阻杆塔进行改造;三是，对加强线路防雷管理，提高线路耐雷水平，减少因雷击造成的线路跳闸故障;四是，核算零序过流保护灵敏度，适当提高零序方向II段定值;五是，对于线路全线有灵敏度保护的零序方向过流保护（包括纵联零序方向保护、零序方向II段保护），在方向元件中增加负序分量判断，采取零负序综合判断。

结束语

综上所述，为了改善防雷措施不足的状况，提升输电线路的整体防雷技术水平，根据线路重要程度、线路走廊雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同，进行差异化防雷配置，针对雷害风险较高的杆塔和线段宜采用线路避雷器保护，以保障线路和稳定运行。

参考文献

[1]依阳，杨霄.超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析[J].科技风，2019（16）：203.