220kV/110kV同塔混压四回输电线路的耐雷性能研究

220kV/110kV同塔混压四回输电线路的耐雷性能研究

杨玉珍

（许昌鲲鹏电力设计咨询有限公司河南省许昌市461000）

摘要：本文针对220kV/110kV同塔混压四回输电线路的耐雷性能，介绍其绕击闪络率和反击耐雷水平等参数的计算方法，并对典型杆塔的绕击耐雷和反击耐雷性能进行分析，找出其影响因素，并提出合理的解决办法。

关键词：220kV/110kV；同塔混压四回输电线路；耐雷性能

1.引言

同塔多回输电线路是为了解决输电线路走廊资源紧张的问题而研发的，在发达国家和我国的很多一二线城市应用比较广泛。但是由于其杆塔较高，很容易受雷击的影响而造成线路的闪络跳闸问题，影响电力系统的安全稳定运行，所以研究其线路的耐雷性能，找出影响因素并提出解决的办法是至关重要的研究课题。

2.计算方法

2.1绕击闪络率计算

在同塔混压多回线路中，由于同侧各相导线间存在相互屏蔽的现象，所以将EGM模型中的地线、大地与各层横担的最外侧导线视为一个系统，求出各相导线对应的等效受雷宽度，然后得出同塔多回线路中各导线、各回路的绕击闪络率。

2.2反击耐雷水平计算

当塔顶遭到雷击时，线路各相的反击耐雷水平用EMTP软件计算，同时考虑感应电压和线路工频电压的因素，最后用规程法计算出其反击跳闸率。

3.绕击耐雷性能分析

3.1绕击跳闸率计算

本文以典型杆塔（杆塔全高77.39m，呼称高为36m）为例，计算其线路单回绕击跳闸率，其中220kV/110kV同塔混压四回线路的绕击常发生在220kV线路上，n1为220kV线路单回绕击跳闸率，n2为110kV线路单回绕击跳闸率，且取雷暴日为40d，计算结果如表1所示。

表1220kV/110kV同塔混压四回线路的单回绕击跳闸率

由表1可知，220kV线路单回绕击跳闸率为0.37次/(100km•a)，超过规程规定的平原地区标准值0.25次/(100km•a)和国网公司期望的目标值0.315次/(100km•a)。110kV线路单回绕击跳闸率为0.19次/(100km•a)，满足0.83次/(100km•a)的规程值和0.525次/(100km•a)的国网值。110kV的线路单回绕击跳闸率较低的原因是上部的220kV线路对其形成了较好的屏蔽。

3.2绕击影响因素分析

3.2.1地面倾角的影响

我们在其他条件固定不变的情况下（hu=39m；α=-5°），对不同地面倾角Qg条件下的对线路绕击跳闸率进行了计算，结果发现在其他条件固定不变时，线路的绕击跳闸率与地面倾角成正比，即随着地面倾角的增大而增大，而且地面倾角的变化对110kV线路的绕击跳闸率影响更大，分析其原因是110kV线路距离地面较近。

3.2.2杆塔呼称高度的影响

我们在其他条件固定不变的情况下（Qg=0；α=-5°），对不同杆塔呼称高度条件下的线路绕击跳闸率进行了计算，在其他条件固定不变时，线路的绕击跳闸率与呼称高度成正比，即随着呼称高度的增大而增大。

3.2.3保护角的影响

我们在其他条件固定不变的情况下（Qg=0；hu=39m），对不同保护角条件下的线路绕击跳闸率进行了计算，结果得出，在其他条件固定不变时，线路的绕击跳闸率与保护角成正比，即随着保护角的增大而增大。

4.反击耐雷性能分析

4.1反击跳闸率计算

雷击塔顶时，其线路的绝缘闪络会存在以下四中情况：单回110kV线路闪络；两回110kV线路闪络；两回110kV线路闪络、单回220kV线路闪络；四回线路相继闪络。对这四种情况的反击跳闸率计算结果如表2所示。

4.2反击影响因素分析

降低线路反击跳闸率的有效方法除降低杆塔接地电阻外，还可以架设耦合地线。架设方式包括三地线方案和单耦合线方案。单耦合地线方案可有效提高110kV线路的反击耐雷水平，三地线方案则可有效提高220kV线路的反击耐雷水平。

5.结语

综上所述，要提高220kV/110kV同塔混压四回输电线路的耐雷性能，应尽量减小地面倾角，降低呼称高度，减小地线保护角，降低杆塔接地电阻，并采选取合理的耦合地线架设方式等措施。

参考文献

[1]傅玉洁,赵斌财,张晓,万亦如,王东举.220/110kV混压同塔四回输电线路耐雷性能研究[J].能源工程,2011(6):24-28.

[2]鲁斌,王小丽,孟毓.220kV/110kV混压同塔四回输电线路的应用研究[J].华东电力,2009,37(8):1288-1291.