京津唐电网输电线路雷击情况分析与反措
摘　要：在分析京津唐地区1999年雷雨季节相继发生的多起雷击事故的基础上，总结了近些年华北电网雷击的情况，并与东北网、华东网、广东网等进行了比较，并且提出了相应的反事故措施，为今后华北电网的防雷提供了一些有益的意见。　　1999年雷雨季节，京津唐电网相继发生了数次比较严重的雷击掉闸事故，4月18日唐大线路（廊坊局）雷击跳闸；5月22日吕聂双回掉闸；6月17日上京一回、神大二回、芦张一回跳闸；6月22日寿遵线跳闸；6月26日袁遵线掉闸等。联想起1997年8月的一天，京津唐电网仅由于一次雷雨大风就引起了500kV昌安一回、220kV珠聂一回、陡蓟一回、潘遵一回及110kV官水、怀密一回、寿遵线相继跳闸。为了解京津唐电网输电线路防雷的总体水平，研究输电线路、特别是山区输电线路的防雷措施，降低雷击跳闸率，对京津唐电网输电线路的雷击故障进行了分析。

1　华北电网雷击事故的基本情况
1．1　雷电基本情况
　　宇宙的电系统是大地和电离层这两个“极板”构成的大电容器，在地面感应与雷云异号的电荷，当雷云—大地间的电场强度超过25～30kV／cm时，就构成了雷云对地面放电的条件。多数雷击放电是多重性的，据一些野外拍摄的照片显示了在比较小的区域内发生多重闪击或几个闪击的情况（回击），这种在时间上和空间上多重性的结合，常常导致巨大的破坏力。例如我国东北某220kV线路和华东两条220kV线路发生的相邻多塔多相（有的是三相）绝缘闪络，曾导致系统瓦解，其中华东某双回线于1975年的一次雷暴中，相继雷击跳闸、杆塔闪络的基数和相数等情况如表1。

　　
　　电网事故以输电线路故障为多，输电线路故障又以雷击跳闸比重较大，尤其是在山区输电线路，故障基本由雷击跳闸引起，以秦皇岛电力公司为例，110kV及以上输电线路1986～1998年13年间雷击跳闸23次（不包括不明原因的跳闸次数），占13年55次故障跳闸的42％，居故障类别首位。所以防止线路雷击跳闸可大大降低输电线路的故障率，进而降低电网中事故的发生率。
1．2　华北电网雷击跳闸率与全国的比较　　华北电网近些年来输电线路雷击跳闸情况与全国情况的比较见表2。
　　由于全国高电压工作网的数据仅统计到1996年，所以与全国线路运行水平的比较也仅进行至1996年度。
　　从表2可以看到，华北网110kV输电线路的跳闸率低于全国平均水平，低于华东网、华中网，跳闸率与东北网大致相当，高于西北网；华北网220kV输电线路的跳闸率低于全国平均水平，低于东北网、华东网，与华中网大致相当，高于西北网。
　　1994～1996年统计的500kV输电线路的跳闸率高于全国平均水平。随着工作的开展，1996、1997年的跳闸率呈下降趋势（1997年500kV雷击跳闸率为0．18），略低于雷电活动强烈的广东地区。这与1996年以来华北电力集团公司狠抓线路防雷工作，各单位抓紧检查线路杆塔接地，对杆塔接地电阻不合格的抓紧处理，落实华北电力集　　团公司线路防雷的措施有关。从500kV输电线路近两年运行情况来看，1998年仅张家口供电公司跳了一次，1999年没有跳闸，所以目前500kV输电线路的运行水平还是较好的。目前输电线路故障比较集中于220kV、110kV线路，所以今后工作重点是加强220kV、110kV输电线路，特别是一些老旧线路的维护、改造工作。但500kV线路的工作也不能放松，应继续坚持认真维护。
　　在全国，就雷击跳闸这个指标而言，华北电网、特别是华北直属电网的运行情况是较好的，但前几年500kV的雷击跳闸率还不太理想，近几年做了不少工作，如大同超高压工区从1998年至今已进行了195基500kV输电杆塔接地电阻的测量，共发现22基杆塔接地电阻不合格，进行了处理，提高了线路的耐雷水平。从表2可看到华北电网的运行水平在逐渐提高，线路雷击跳闸率有较大幅度的降低，特别是近两年跳闸率比较低。
　　
　　
1．3　华北电网输电线路雷击跳闸率与DL／T620┐1997中典型杆塔跳闸率的比较
　　表3是DL／T620－1997中典型杆塔的耐雷水平和雷击跳闸率。
　　从表3可以看到，华北电网110kV、220kV输电线路雷击跳闸率低于DL／T620－1997中典型杆塔的雷击跳闸率，500kV线路1994～1996年的雷击跳闸率与DL／T620－1997中典型杆塔的山区线路的雷击跳闸率大致相当，1997～1999
年雷击跳闸率低于DL／T620－1997中典型杆塔的山区线路的雷击跳闸率。
　　
2　事故情况及分析
　　1999年数次雷击事故中吕聂双回、袁遵线遭雷击点较多，情况较严重，其中吕聂双回使用的是瓷绝缘子，袁遵线垂直串使用的是合成绝缘子。
2．1　事故情况及雷电定位系统定位情况2．1．1　查线的结果
　　吕聂一回63号杆一线小号侧左右两串瓷瓶、三线小号侧左右两串瓷瓶雷击，68号杆一线大号侧右串瓷瓶雷击，73号杆二线小号侧右串瓷瓶雷击；吕聂二回60号杆一线大号侧左串瓷瓶，63号杆一线小号侧左右两串瓷瓶、三线小号侧左右两串瓷瓶雷击，68号杆一线大号侧左两串右串瓷瓶雷击；袁遵线108号杆C相、109号杆A、C相、112号杆A、B、C三相、114号杆C相以及116号杆A、C相都有雷击闪络痕迹；寿遵线101号杆C相雷击闪络，另外在安装了线路避雷器的132号杆C相、140号杆A相避雷器分别动作了一次。
2．1．2　雷电定位系统查到的雷电数据吕聂线雷电数据：
　　5月22日12时09分48秒，127kA，距64号杆5．6km，73号杆3．7km；
　　5月22日12时05分15秒，138kA，距64号杆7．8km，81号杆2．4km；
　　5月22日12时05分15秒，155kA，距64号杆8．1km，距81号杆1．8km。
　　（吕聂线的坐标是北京供电公司航测得到的数据，误差可能较大。）寿遵线雷电数据：
　　6月22日5时09分05秒，－18．6kA，距101号杆1．2km，距103号杆1．0km；
　　6月22日5时10分17秒，－16．6kA，距101号杆1．2km，距103号杆0．9km；
　　6月22日6时23分39秒，23．3kA，距134号杆0．4km；
　　6月22日5时06分41秒，－24．4kA，距141号杆0．9km，距140号杆不到0．9km；
　　5月24日20时48分02秒，－14．6kA，距141号杆0．3km，距140号杆不到0．1km；
　　6月26日袁遵线掉闸没有找到符合时间及地理位置的雷电。
　　雷击造成输电线路事故一般有3种情况：
①由于接地电阻超标，造成输电线路耐雷水平降低，此时雷击避雷线或塔顶，反击使线路跳闸；②接地电阻合格，但是由于雷电流太大，超过了线路设计的耐雷水平，此时雷击避雷线或塔顶，反击使线路跳闸；③雷绕击到线路，使线路跳闸。
2．2　事故分析
2．2．1　接地电阻超标
袁遵线的跳闸原因属于这一种情况。
　　袁遵线的跳闸原因从闪络的情况看是由于反击造成的，因为112号杆塔三相都闪络了，从经验来看，中间相被绕击的概率基本上没有。实测的接地电阻数值如表4。

　　
　　这几基杆塔的接地电阻较大，且按照接地电阻为27Ω，此时线路耐雷水平仅为52kA，达不到规程中规定的75～110kA的要求。由于雷电定位系统没有定位到这个雷，所以雷电流难以确定，分析比较困难。据当地农民反映当天雷声特别大，而且从现场情况来看，102号～116号杆塔基本都位于高山上，海拔都在1000m以上，按照前述的这种故障也是由于数个回击而引起的。
　　另外值得注意的是该[1][2]下一页