镇宁地区110kV架空线路雷击跳闸分析及防雷策略研究

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摘要为降低雷击对山地新能源场站电力送出的影响,提升输电线路雷害防护的有效性,本文以贵州镇宁地区某100MW光伏电站为例,首先分析场站所在区域的地理气候条件和雷电时空分布规律,通过对雷击故障的暂态波过程及杆塔雷电压、雷电流成因的探讨,深入剖析输电线路杆塔雷击放电机理。事故现场勘察结果显示,输电线路雷击跳闸主要由杆塔接地电阻超标引发的反击雷过电压,以及超出耐雷水平的直击或绕击雷过电压导致。计及雷击跳闸的主要诱导因素,本文实施若干防雷措施,包括杆塔柔性接地降阻、增强线路绝缘匹配、易击段加装无间隙氧化锌避雷器等。经实地测试,杆塔工频接地电阻显著降低且保持性较好,以全年为时间尺度,改造后线路的跳闸率远低于同区域相邻线路及本线路历史同期水平。本文研究表明,综合防雷策略能有效提升输电线路的安全性和可靠性,对雷击高发区的输电线路性能提升具有实际参考价值。

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	郭巍
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关键词 ：输电线路, 雷击特点, 事故分析, 雷电防护, 性能评价

Abstract：To mitigate the impact of lightning on power transmission from mountainous new energy stations and enhance the effectiveness of protection against lightning damage, this paper takes a 100MW photovoltaic station in Zhenning, Guizhou as a case study. It begins by analyzing the geographical and climatic conditions of the station's location, along with the spatial and temporal distribution of lightning. The study delves into the transient wave processes of lightning faults, and the mechanisms of tower lightning voltage and current, to deeply analyze the discharge mechanisms of transmission line towers due to lightning. Field investigations reveal that lightning-induced tripping of transmission lines primarily results from excessive ground resistance of towers causing backflashover voltages, and direct or induced lightning voltages exceeding the lines' lightning withstand level. Considering the main inducements of lightning trips, several lightning protection measures are implemented, including the installation of flexible grounding to reduce resistance, enhanced line insulation matching, and gapless zinc oxide surge arresters in lightning-prone sections. Field tests show a significant reduction and good maintenance of tower grounding resistance. Over the course of a year, the modified line's tripping rate is significantly lower than that of neighboring lines in the same region and the line's own historical rates during the same period. The findings demonstrate that an integrated lightning protection strategy effectively enhances the safety and reliability of transmission lines, offering significant practical value for improving the performance of lines in areas prone to frequent lightning.

Key words： power transmission lines lightning characteristics accident analysis lightning protection performance evaluation

收稿日期: 2024-04-22

基金资助:中国华能集团公司众创科技项目（HNKJ22-ZCGZ11）

作者简介: 郭巍（1987—）,男,内蒙古赤峰人,硕士,高级工程师,主要从事新能源电站技术监督管理方面的研究工作。

引用本文:

郭巍, 汪德军, 赵江, 王靖程, 牛瑞杰. 镇宁地区110kV架空线路雷击跳闸分析及防雷策略研究[J]. 电气技术, 2024, 25(7): 56-61. GUO Wei, WANG Dejun, ZHAO Jiang, WANG Jingcheng, NIU Ruijie. Analysis and lightning protection strategy research on lightning-induced tripping of 110kV overhead transmission lines in Zhennning. Electrical Engineering, 2024, 25(7): 56-61.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2024/V25/I7/56

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