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一起送電線路雷電事故的技術分析與對策

文檔作者：刁興堂		點擊數：	更新時間： 2022年12月09日
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④
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一起送電線路雷電事故的
1 994年8月8日晚19點2O分左右， 一場急
風暴雨襲擊了膠東半島。地處股東半島的煙
一臺市福山饈供電網正處在這場暴風雨的中心
地帶。
我區供電主網架為35kV系統， 且為單
電源， 全部由煙臺電業局所屬福山220kV
一次變電站35kV-~線供電。電網結構呈樹枝
狀分市，共聯結35kV變電站5座，主變容量
總計59750kVA (見圖1)。35kV系統為中性
點不接地系統， 線路基本扦墊為上字型， 全
線路只在雎變電所兩端1．5公里設槊空避雷
線。煙臺市區年平均雷暴日為23．1天。進電
線路經過的路徑多為半丘陵及水庫地帶
一
、事故過程及現象、
本次送電線路落雷事故， 過程大體如
下。在8月 日晚7點20分左右，由城鎮變電站
至集賢變電站的35kV進電線路51 棲52 桿B
相首先瘩雷 使城鎮變電站35kV集賢線主
授開關及上一級—— 福山一次變電站35kV
開關同時眺閘， 而且自動重合不成功： 城鎮
變電站中央信號反映為35kV B相接地(B相
電壓表指示相電壓為0V)，A、C相電壓升高
為線電壓。據值班員反映， 在事故發生的同
時， 集賢線35kV線路出口處， 第一．基桿耦
臺電容器上端與線路阻波器之間引線處發生
一大弧光， 在線路開關跳閘后即消失。
由于城鎮變電站供市區大部分重要負
荷， 集賢變電站又供煙臺市最大的門按水庫
用電。此時正處防汛緊急狀態， 必須及耐恢
復供龜
通過覆閶疆線路查巡， 發現集賢線靶’
桿塔B相導線靠近線夾處被電弧燒斷落蛾。
從斷線點觀查， 系直擊雷落于導線上擊穿該
串絕緣予放電造成。其中52 桿及53 桿B相
絕緣子整串被擊穿， 與此同時， 張格莊線出
口處c相耦合電容器上端引繚因對桿塔放電
而燒斷， 在同一系統的距十余公里的是家變
電站，c相避露器也被擊穿， 其計數器毫被
燒斷。
二 事故的原因及分析
根據現場調查分析表明， 這起事故曲直
接原因是大氣過電壓， 非人為事故。
由于35kV進電線路按線路譴計規程要
求，宣在距變電所兩側1～2公里架設避莆線，
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線路中間地段則無架空璐雷臻。而本次事故
的落雷點正處在無架空避雷線地段。由于雷
電電壓幅值極高， 在落雷點處造成多片絕緣
子擊穿接地。另外在變電站終端稈的線路高
額阻波器與耦合電容之間的引線， 由于距桿
塔較近 約400ram)， 也在過電壓對成為擊穿
放電的薄弱環節， 即放弧點， 使引線被電弧
燒斷。B相落雷的直接原因是， 本線路主要
桿型為上字彤 }列， 其頂端框為B相， 在運
行中起了避雷線之作用， 該相導線落直擊雷
的概率大大高于處在下部的A、c兩相。
本次事故線路51 和52 桿絕緣子被擊穿
放電， 導線被饒斷落地， 相當于B相金屬性
接地。用電壓向量圖分析(見圖2)，B相接地
后， 相當于中性點位移， 則u 、Uc對地電
壓分別升高~／i倍，即u 一~／可 ，u =
／ 3 uc。此時值班員在B相接地的情況下又
進行了一次強送電， 由于大氣過電壓的感應
與中性點位移電壓的疊加作用， 致使u 、
u 高出相電壓數倍， 從而使A、C兩相上所
按的電氣設備耜部分絕緣子也多處放電或被
擊穿。如城鎮站出口， 集賢線c稆所按的高
頻阻波器引線處對地放電并燒斷I吳家變電
站 相避雷器放電擊穿， 避雷器計數器也被
燒斷I集賢線54 桿A相絕緣子整串被擊穿。
這次事故發生的過程中， 由于該線路主
保護為電流速斷保護， 事故點距福山一次變
電站距離只有約600m， 阻抗很小， 且 奉'趺
事故線路，集賢線速斷保護已伸不~i,]35kV母
線側， 故速斷保護無選擇性。因此造成越級
跳閘， 使3座35kV變電站同時停電。
三、防止類似雷電事故的對策
從這起事故發生的直接原因分析， 雖無
直接人為因素，但一些教訓是應引起注意的。
筆者認為虛從以下兩個方面采取措施以預防
類似事故。
1． 對于其些多雷電活動的地區，雖然壘
年平均總雷電日不超標準(3O天)， 但應視電
闡經過的路徑或地區之不同及自然條件情
況， 采取不同的措施。如對電網為單電源
負荷重要或路徑維護艱難、雷電活動頻繁地
區 線路經過山口、山谷、水庫周圍地段，
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這些地段的平均落雷概率為一般平原地區
數倍)的線路， 應根據技術經濟比較結果增
設全線段或部分重點地段架空避雷線。
一般， 在桿塔類型不變的條件下， 只增
加一條鋼質避雷線， 可箍免許多雷電事故，
而且整個線路投資增加不大，大約只增加8師
左右。一般進電線路建成后要運行二三十年
以上， 如果能避免運行中的雷電事故， 其經
濟效益將會大大超過增加避雷線的投資。
2． 另外一種補救措旋是根招線路桿塔
結構、導線排 方式， 采取不同的辦法。如
上字形排 導線， 可在頂端相每基增加一放
電間隙， 或裴設管型避雷器， 使大氣過電壓
敢弧點避開導線部位 防止導線放弧被燒斷
而造成停電事故。
一般， 大氣過電壓放電瞬間即逝 而
35kV以上迭電線路都裝有重合閘裝置。在
線路因過電壓眺閘之后， 只要線路絕緣未被
擊穿或導線未斷， 可由重臺閘來保證線路重
新恢復進電 采取以上措施可大夫減少送電
線路因大氣過電壓造成的導線斷線、設備擊
穿的大面積停電事故的發生，保證電網的安
全運行。
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囤1 煙臺市福山區髓kV供電同示意圖
圖中 表示落雷點及擊穿放弧點
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