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'广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)广东电网公司生产技术部广东电网公司电力科学研究院2
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)二〇一二年十二月2
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)目录前言11范围12规范性引用文件13术语和定义24基本原则45同塔多回线路防雷总体技术要求85.1基本要求85.2降低接地电阻85.3加强线路绝缘95.4减小保护角125.5安装耦合地线136继电保护和自动重合闸装置技术要求137同塔多回线路不平衡绝缘配置技术要求147.1增加绝缘子片数147.1.1同塔双回线路147.1.2同塔四回线路157.1.3基于增加绝缘子片数的不平衡绝缘配置方案157.2加装线路避雷器177.2.1基本要求177.2.2用于易击段防雷保护177.2.3用于变电站侵入波保护187.2.4用于同塔线路不平衡绝缘配置197.2.5基于加装线路避雷器的不平衡绝缘配置方案207.3加装绝缘子并联间隙207.3.1基本要求207.3.2用于保护线路绝缘子217.3.3用于同塔线路不平衡绝缘配置227.3.4基于绝缘子并联间隙的不平衡绝缘配置方案237.3.5安装和运维要求248同塔多回线路差异化防雷措施的选择258.1新建线路258.1.1基本原则252
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)8.1.2差异化防雷措施选择258.2运行线路268.2.1基本原则268.2.2差异化防雷措施选择272
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)前言广东地区雷电活动强烈,雷击一直是导致输电线路跳闸的主要原因。同塔多回输电线路由于杆塔高易发生雷电反击同时跳闸事件(以下简称“同跳事件”),对供电可靠性影响较大。为减少广东电网同塔多回输电线路雷击同跳事件,降低同塔多回输电线路防雷运行风险,提高供电可靠性,确保电网安全运行,特制定本技术导则。防雷工作必须从设计、建设、运行等各阶段采取措施并加强全过程管理,促进防雷工作规范化、标准化,提高防雷措施针对性、有效性。本导则立足广东电网实际,结合多年来防雷工作经验和研究成果,同塔多回输电线路防雷应从一次、二次两方面措施出发,在继续重视降低接地电阻、加强线路绝缘、减小地线保护角等基础防雷措施应用的基础上,重点采取回路间不平衡绝缘(差绝缘)措施,实施差异化防雷设计和改造,将同塔多回线路雷击同跳占雷击跳闸比例控制在10%以内。本导则由广东电网公司生产技术部提出、归口并解释。本导则主要起草单位:广东电网公司电力科学研究院。本导则主要起草人:彭向阳、徐晓刚、豆朋、陈剑光、何宏明、魏远航、张峰、毛先胤、李志峰、王锐、罗跃胜本导则主要审查人员:潘春平、林光龙、张振旗、孙廷玺、王干军、张群峰、尹创荣、张建利、吴廷祥、梁文进、饶章权、刘梦娜、范亚洲、吴卫堃、郭兆华、袁永毅、陈国宇本导则由广东电网公司标准化委员会批准。本导则自2013年1月1日起实施。执行中的问题和意见,请及时反馈至广东电网公司生产技术部。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)1范围本导则规定了广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术要求。本导则适用于广东电网公司同塔多回新建线路、改造线路的防雷设计、设备选型、施工和运行管理。本导则是对110kV~500kV交流架空输电线路现有防雷技术的补充。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本导则,然而,鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本导则。GB/T2900.51-1998架空线路术语GB/T17949.1-2000接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则-第1部分:常规测量GB/Z24842-20091000kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合GB50065-2011交流电气装置的接地设计规范GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50233-2005110kV~500kV架空电力线路施工及验收规范GB50545-2010110kV~750kV架空输电线路设计规范DL/T475-2006接地装置工频特性参数测量导则DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T741-2010架空送电线路运行规程DL/T832-2003光纤复合架空地线DL/T887-2004杆塔工频接地电阻测量DL/T5217-2005220kV~500kV紧凑型架空送电线路设计技术规定Q/CSG20002-2004架空线路及电缆运行管理标准Q/CSG11502-2008110kV~500kV架空输电线路设计技术规定(暂行)29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)Q/CSG114002-2011电力设备预防性试验规程3术语和定义地闪密度每平方公里、每年地面落雷次数。多雷区平均年雷电日数超过40(地闪密度2.78次/km2·a),但不超过90(地闪密度7.98次/km2·a)的地区。强雷区平均年雷电日数超过90(地闪密度7.98次/km2·a)以及根据运行经验雷害特殊严重的地区。反击雷击线路杆塔或地线造成的相导线与地之间的绝缘闪络。绕击雷电绕过地线击中相导线引起的相导线与地之间的绝缘闪络。雷击跳闸率一般指雷电活动强度折算为40个雷电日,且线路长度折算为100km条件下,每年因雷击引起的输电线路跳闸次数(次/百公里·40雷电日)。耐雷水平把能引起绝缘闪络的最小临界雷电流称为耐雷水平。耐雷水平愈高,意味着线路防雷性能愈好,绝缘子串冲击闪络的概率愈小。易击段(易击塔、易击相)根据运行经验雷害特殊严重、经常发生雷击故障的线段和杆塔,这些线段和杆塔雷击跳闸率多年平均值一般超过全线雷击跳闸率平均水平。易击段中多次重复发生雷击闪络的杆塔称为易击塔,多次重复发生雷击闪络的相称为易击相。不平衡绝缘(差绝缘)所谓不平衡绝缘,是将同塔多回线路各绝缘子的绝缘水平设置成不同,以达到同塔多回线路遭受雷击时,弱绝缘的导线先闪络的目的。主要包括两种方案:一是在相间设置不平衡绝缘,二是在回路间设置不平衡绝缘。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)本导则不平衡绝缘特指在回路间设置不平衡绝缘,又分为不平衡高绝缘和不平衡低绝缘。前者指保持同塔线路的一回线路为正常绝缘,在其余回路采取加强绝缘的措施;后者指将同塔线路的一回线路正常绝缘降低,保持其余回路为正常绝缘的措施。保护角地线对导线的保护角指杆塔处,不考虑风偏,地线对水平面的垂线和地线与最外侧导线的连线之间的夹角。绝缘子并联间隙在绝缘子两端并联一对金属电极,构成保护间隙,间隙长度小于绝缘子电弧距离,其雷电冲击放电电压低于绝缘子串,在线路遭受雷击时先于绝缘子放电。绝缘子并联间隙用于保护绝缘子,具有提供雷击闪络路径、转移疏导工频电弧、均匀工频电场三种功能。重要线路对区域电网或局部电网安全稳定运行取决定性作用或重要影响的线路,重要线路随着电网结构、运行方式和时间变化可能变为一般线路。运行中的重要线路一般由调度部门根据电网风险分析确定,新建的重要线路一般由规划部门在项目可研阶段组织研究确定。雷击高风险线路指线路走廊雷电活动强烈、线路容易遭受雷击及雷击跳闸率、事件率较高的线路,雷击高风险线路通过防雷改造可能变为雷击低风险线路。雷击高风险线路一般由运行部门根据线路实际防雷运行情况确定,也可在设计阶段根据线路走廊地闪密度、地形和同区域运行线路防雷运行情况确定。同塔双回线路指110kV~500kV同压双回线路同塔共架的线路,同塔双回线路主要有三种典型的电压配置方式:110kV同塔双回、220kV同塔双回,500kV同塔双回;同塔双回线路典型杆塔结构为:杆塔三层导线横担,左、右侧三层横担各布置一回,每回线路相线上下垂直排列。同塔双回线路也有两层或一层导线横担的结构,左、右侧横担各布置一回,每回线路相线呈三角形排列(两层导线横担)或水平排列(一层导线横担)。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)在本导则中,不特指情况下,同塔双回线路均指上述典型杆塔结构线路。本导则x7节中表10、表11列出了同塔双回线路典型回路布置图。同塔四回线路指110kV~500kV同压或混压四回线路同塔共架的线路,同塔四回线路主要有四种典型的电压配置方式:110kV同压四回、220kV同压四回,110kV双回与220kV双回构成的混压四回,220kV双回与500kV双回构成的混压四回;同塔四回线路主要有两种典型的回路布置方式:回路垂直布置和回路水平布置。回路垂直布置方式典型杆塔结构为六层导线横担,上方三层横担左右各一回线路,下方三层横担左右各一回线路,每回线路相线上下垂直排列。对于110kV、220kV混压四回或220kV、500kV混压四回,一般上方两回为高电压回路,下方两回为低电压回路。回路水平布置方式典型杆塔结构为三层导线横担,每回线路的相线上下垂直排列,左、右侧三层横担各布置两回线路。对于110kV、220kV混压四回或220kV、500kV混压四回,一般高电压的两回路布置在横担同一侧,低电压的两回路布置在横担另一侧。在本导则中,不特指情况下,同塔四回线路均指回路垂直布置方式。本导则x7节中表10、表11列出了回路垂直布置和回路水平布置结构图。4基本原则4.1为降低输电线路雷击跳闸率,线路防雷工作必须从设计、建设、运行等各阶段采取措施并加强全过程管理,促进防雷工作的规范化、标准化,提高防雷措施的针对性、有效性。4.2广东电网线路防雷应积极贯彻“差异化防雷”思想,根据线路重要程度、雷电活动强度、地形地貌、杆塔结构、单回或同塔多回线路差异,以及线路不同地域、电压等级,不同设计、运行条件,采取差异化防雷措施。4.3广东电网线路防雷应积极贯彻“综合防雷”思想,根据需要采取不同的雷电反击、绕击防护措施,多措并举,发挥各种防雷措施的针对性和综合防雷效果,提高线路整体耐雷水平。4.4输电线路防雷工作重点,应尽力减少线路多相雷击故障,减少同塔多回线路雷击同跳事件。尽量避免雷击引起掉串、掉线或失去绝缘等永久故障。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)4.5各电压等级输电线路防雷工作重点:110kV、220kV线路应同时兼顾雷电绕击和反击防护,110kV、220kV同塔多回线路应重点防止多回线路雷击同跳事件;500kV线路应以雷电绕击防护为主。4.6应加强广东省雷电定位系统的防雷应用,积极开展输电线路雷电参数统计、防雷运行分析和防雷性能评估,明确输电线路雷击风险和防雷策略,实施“有的放矢”的防雷设计和改造。4.7雷电活动强度分级标准如表1。统计广东地区历年地闪密度、雷电日参数如表2,整体处于多雷区;按地区统计,广东21个地级市也均处于多雷区及以上,珠三角的广州、东莞、佛山等局部地区处于强雷区。表1雷电活动强度分级标准名称地闪密度(次/km2.a)雷电日(d)少雷区Ng≤0.78Td≤15中雷区0.78<Ng≤2.7815<Td≤40多雷区2.78<Ng≤7.9840<Td≤90强雷区Ng>7.98Td>90注:原则上应统计本地区至少最近十年的地闪密度,以十年及以上的年均地闪密度为依据确定本地区雷电活动强度分级。一般情况下,不宜以特定年份或较短时间段的地闪密度统计参数作为本地区雷电活动强度的评判依据。表2广东地区历年地闪密度、雷电日统计年份地闪密度(次/km2.a)雷电日(d)20003.875220014.986320023.624920033.725020044.275620056.898120064.605920075.857120087.148320095.466720107.678820115.877129
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)平均5.33664.8南方电网公司规定输电线路可接受的雷击跳闸率指标如表3。2000-2011年广东电网110kV、220kV、500kV输电线路多年平均雷击跳闸率分别为0.90、0.42、0.28次/百公里·年40雷电日,500kV线路雷击跳闸率偏高,应特别加强广东电网500kV线路防雷工作。表3110kV及以上架空线路雷击跳闸率(次/百公里·年40雷电日)标称电压(kV)110220500平原0.400.280.09山区1.200.580.25注:线路实际可接受的雷击跳闸率=平原指标×线路中平原所占比例+山区指标×线路中山区所占比例4.9广东电网同塔多回输电线路防雷指导思想为:在尽量不增加单回雷击跳闸率、事件率的基础上,采取措施最大限度减少多回线路雷击同跳事件发生,防范同塔多回线路防雷运行风险,避免因雷击导致整个输电通道供电中断。4.10同塔多回输电线路防雷策略为:在继续重视降低接地电阻、加强线路绝缘、减小地线保护角等基础防雷措施综合应用的基础上,重点采取回路间不平衡绝缘(差绝缘)方案,实施差异化防雷设计和改造。4.11同塔多回线路防雷目标为:通过实施差异化防雷、综合防雷策略,降低同塔多回线路单回雷击跳闸率、多回雷击同跳率,大幅减少雷击同跳事件,将电网多回线路雷击同跳占雷击跳闸比例控制在10%以内。4.12同塔多回输电线路可采取的不平衡绝缘措施包括:在同压或混压不同回路间,采取增加绝缘子片数(或采用不同电弧距离的玻璃或复合绝缘子)、采用线路避雷器、采用并联间隙等方式。4.13对于同塔多回输电线路,应结合不同电压等级线路不同特性和运行经验,采取差异化的防雷措施:29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)1)雷电反击是造成同塔多回线路雷击同时跳闸的主因,同时,强雷暴过程中连续、多次雷电绕击也会导致多回线路同时跳闸。因此防治多回线路雷击同跳事件除实施不平衡绝缘策略外,应重点采取降阻、加强绝缘等防反击措施,同时也采取减小保护角等防绕击措施。2)110kV、220kV同塔多回线路规模相对较大、反击耐雷水平相对较低,雷击多回同跳现象严重,宜采用不平衡绝缘方案降低雷击同跳率。3)500kV同塔多回线路反击耐雷水平较高,雷击多回同跳现象很少出现,无需采取不平衡绝缘方案,宜采用平衡高绝缘配置方案。4)广东电网2007-2011年同塔线路防雷运行统计表明,110kV及以上线路雷击同跳次数约占全部雷击跳闸的15-30%,其中双回同跳约占80%以上、110kV同跳约占70%以上,因此应重点防治110kV、220kV雷击双回同跳,并且110kV同塔线路绝缘配置不平衡度应大于220kV同塔线路。5)广东电网2007-2011年同塔线路防雷运行统计表明,80%以上雷击同跳发生在直线塔和复合绝缘子,70%以上发生在山区、丘陵地带,并且同塔线路雷击跳闸重合成功率亦低于单回线路,因此应重点关注直线高塔、复合绝缘子及山区同塔多回线路防雷。6)同塔线路雷击同时跳闸较多发生在同名相,因此同塔线路差异化防雷应重点关注工频电压的影响,并且回路间可采取异相序或逆相序排列方式,以减少同层横担绝缘子雷击同时闪络,但相序排列应同时满足线路不平衡度、输送功率、电磁环境、可听噪声等要求。4.14对于运行可靠性要求比较高的线路,如核电厂出线、换流站出线等500kV线路及电网其它重要线路,宜在设计阶段采取有效的防雷措施。4.15在新建线路和防雷改造工程中,宜逐步推广绝缘子并联间隙等“疏导型”防雷保护措施,减少线路雷击设备损坏,降低输电线路运维工作量。4.16应加强电网规划和建设,完善网架结构,减少因输电线路雷击事件导致的大面积停电事故,不断提高广东电网供电可靠性。4.17广东电网对输电线路防雷新技术、新设备持积极、开放、包容态度,鼓励29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)各运行单位和相关科研单位、厂家进行技术合作,开展防雷新举措、新设备有序试用,试用规模较大的应报公司生产技术部和电力科学研究院备案。电力科学研究院应积极促进、推动重要防雷新思想和新技术、新设备在广东电网的规模应用。5同塔多回线路防雷总体技术要求5.1基本要求5.1.1防治同塔多回输电线路雷击同跳事件,应重点采取回路间不平衡绝缘方案,但是,仍应高度重视基础防雷措施的作用。基础防雷措施主要包括:降低接地电阻、加强线路绝缘、减小保护角、加装耦合地线等。5.2降低接地电阻5.2.1杆塔接地电阻应满足《电力设备预防性试验规程》(Q/CSG114002-2011)的要求。杆塔高度在40m以下时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过表4数值。如杆塔高度达到或超过40m时则取表4值的50%,但当土壤电阻率大于2000Ω·m,接地电阻难以达到15Ω时可增加至20Ω。5.2.2杆塔土壤电阻率是接地装置设计和改造的依据,设计单位应提供每基杆塔的土壤电阻率,同时提供每基杆塔的接地电阻设计值、典型杆塔反击耐雷水平和线路设计雷击跳闸率的正常范围。表4输电线路杆塔工频接地电阻土壤电阻率(Ω·m)≤100100~500500~10001000~2000>2000接地电阻(Ω)1015202530注:1)高度40m以下杆塔,如土壤电阻率很高,接地电阻难以降到30Ω,可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体,其接地电阻可不受限;但对于高度达到或超过40m的杆塔,其接地电阻不宜超过20Ω。2)变电站进线段工频杆塔接地电阻不宜高于10Ω。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)5.2.3杆塔地网改造须进行技术经济比较,在土壤电阻率较高地段,可采用垂直接地体、伸长接地体、改变接地形式、局部换土或采用不含化学成份的接地模块等措施。在盐碱腐蚀较严重地段,宜选用耐腐蚀性材料或防腐措施。一般情况下不宜使用降阻剂。5.2.4重视杆塔接地引下线的运维工作,水塘、淤泥等腐蚀严重地区应适当增大接地引下线的截面,在雷雨季节加强接地引下线与杆塔连接情况的检查。5.2.5交流同塔多回线路杆塔接地装置可采取以下形式:1)在土壤电阻率ρ≤100Ω•m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地。对发电厂、变电所的进线段应另设雷电保护接地装置。在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置;2)在土壤电阻率100Ω•m<ρ≤300Ω•m的地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外,并应增设人工接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.6m;3)在土壤电阻率300Ω•m<ρ≤2000Ω•m的地区,可采用水平敷设的接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.5m;4)在土壤电阻率ρ>2000Ω•m的地区,可采用6~8根总长度不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短结合的方式。接地极埋设深度不宜小于0.3m;5)居民区、水田中或地网敷设区域受限情况下,接地装置宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形或采用垂直接地装置。表5放射形接地极每根的最大长度土壤电阻率(Ω·m)≤500500~10001000~20002000~5000最大长度(m)4060801006)放射形接地极每根的最大长度应符合表5。5.3加强线路绝缘5.3.1线路绝缘设计应首先满足一般杆塔设计要求,即海拔不超过1000m29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)地区交流架空线路绝缘子串及空气间隙不应小于表6所列数值。1)耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表6悬垂串绝缘子片数的基础上增加,对110kV、220kV线路增加1片,对500kV线路增加2片。跳线绝缘子串的绝缘水平应比耐张绝缘子串约低10%。2)全高超过40m有地线的杆塔,高度每增高10m,应增加一片高度为146mm的绝缘子;全高超过100m的杆塔,绝缘子数量应结合运行经验,通过反击雷电过电压的计算确定。表6线路悬垂绝缘子每串最少片数和最小空气间隙系统电压(kV)110220500雷电过电压间隙(cm)100190330(370)操作过电压间隙(cm)70145270持续运行电压间隙(cm)2555130单片绝缘子的高度(mm)146146155绝缘子片数(片)71325(28)注:500kV括号内雷电过电压间隙与括号内绝缘子片数相对应,适用于发电厂、变电所进线保护段杆塔表7线路典型绝缘配置及增加一片绝缘子的效果系统电压(kV)110220500单片绝缘子的高度(mm)146146155典型绝缘子片数(片)81428每增加一片绝缘子提高绝缘强度的百分比12.5%7.14%3.57%5.3.2广东电网110kV及以上线路的绝缘配置不宜低于表6要求,广东单回线路典型绝缘配置如表7,在此基础上每增加一片绝缘子提高绝缘强度的比例也列于表7。本导则不平衡高绝缘配置方案以表7为基础。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)5.3.3在满足塔头间隙、风偏及交叉跨越距离条件下,根据雷电活动强度、线路重要性和实际设计、运行条件,应按以下原则适当加强线路绝缘水平。1)新建线路110kV、220kV、500kV运行中的单回线路,使用玻璃绝缘子分别不宜小于8片、14片、28片,使用复合绝缘子电弧距离分别不宜小于1168mm、2044mm、4340mm(应考虑均压环影响)。110kV、220kV同塔线路进行不平衡绝缘配置时,其中的低绝缘回路不宜低于表7的典型绝缘配置要求,高绝缘回路按照x7节要求。500kV同塔双回线路采用平衡高绝缘,使用玻璃绝缘子不宜小于31片,使用复合绝缘子电弧距离不宜小于4805mm(应考虑均压环影响)。2)运行线路110kV、220kV、500kV单回线路,可参考以上新建线路绝缘配置原则,考虑增加玻璃绝缘子片数、更换为较大电弧距离复合绝缘子或在复合绝缘子接地端加装玻璃绝缘子等加强绝缘措施。110kV、220kV同塔线路进行不平衡绝缘改造时,其中的低绝缘回路可保持原绝缘配置,高绝缘回路按照x7节要求。对于500kV同塔双回线路,可参考新建线路绝缘配置原则,考虑进行平衡高绝缘防雷改造。5.3.4绝缘子选型1)绝缘子类型选择首先要满足机械强度要求,其次要满足污区分级要求;污染严重地区必须使用复合绝缘子,污染较轻地区可根据实际情况选用玻璃绝缘子或复合绝缘子。2)新建、改建输电线路使用复合绝缘子时,应考虑均压环对其电弧距离的影响,使其雷电冲击绝缘水平与相应玻璃绝缘子一致。3)新建、改建输电线路处于强雷区的,一般情况下应选用玻璃绝缘子,III29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)级及以上污区宜选用复合绝缘子或多伞型防污玻璃绝缘子;强雷区山区线路,为防止雷击引起掉线事故,悬垂串宜选用玻璃绝缘子。4)新建500kV线路采用复合绝缘子时,悬垂绝缘子串型应选用双串形式。5)新建输电线路跨越110kV及以上线路、铁路、高速或一级公路、特殊管道及一、二级通航河流时,悬垂串宜采用独立挂点双联串。在运线路不满足要求的应进行改造,不具备改造条件的,可将复合绝缘子更换为玻璃绝缘子。6)架空绝缘地线绝缘子宜采用双串玻璃绝缘子,应加强绝缘子防雷保护间隙的设计和安装工作,确保运行可靠性。5.3.5广东电网110kV及以上线路反击耐雷水平不宜低于表8所列数值,变电站进线段反击耐雷水平不宜低于表中较高值。表8110kV及以上架空线路反击耐雷水平标称电压(kV)110220500单回线路(kA)56~6887~96158~177同塔双回(kA)50~6179~92142~162注:1)反击耐雷水平较低/较高值分别对应杆塔冲击接地电阻15Ω和7Ω,雷击时刻工作电压为峰值且与雷击电流反极性;2)变电站进线段反击耐雷水平不宜低于表中较高值。5.4减小保护角5.4.1输电线路杆塔地线对边相导线的保护角应满足表9的要求。保护角设计应充分考虑山区地面倾角的影响,山区段线路尽量采用较小的保护角。5.4.2在山区地面坡度超过25°的多雷区、强雷区线路,若降低保护角确有困难,则应使接地电阻降低一个等级,或安装线路避雷器提高耐雷水平。5.4.3线路耐张转角塔的跳线保护角可比表9的对应值增大3°,若仍不满足要求,可采用防绕击地线减小对跳线的保护角。5.4.4运行线路一般不进行地线保护角改造。仅在技术经济允许的29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)条件下,针对绕击率较高线路的个别杆塔,采用合理措施减小地线保护角。表9110kV及以上架空线路地线保护角标称电压(kV)110220500线路回数单回双回单回双回单回双回平原15°10°15°0°10°0°山区(≤25°)10°5°10°<0°5°<0°注:对冰区110~500kV单回线路,地线保护角可适当增大。5.5安装耦合地线5.5.1耦合地线防雷机理包括两方面,一是增加导、地线间耦合作用,减小绝缘子串承受的冲击电压;二是增加分流作用,减少雷击杆塔入地电流,特别是在接地电阻较高时,降低塔顶电位。5.5.2耦合地线一般适用于土壤电阻率较高、降阻特别困难的山区线路或雷击跳闸率特别高的平原线路,可在架空线路易击段或地形条件允许的线段安装,可按耐张段分段架设。5.5.3安装耦合地线,可根据线路实际运行情况和地理条件选择合适的挂点高度,需要对杆塔受力荷载、风偏、交叉跨越,以及对相导线和对地安全距离进行重新校核,在满足安全的条件下采用。6继电保护和自动重合闸装置技术要求6.1线路防雷在一次方面存在局限性,由于雷电流幅值概率分布特性、防雷设计和改造的技术经济限制,线路雷击跳闸率只能降低到一个可以接受的水平,不能无限制降低,因此必须同时依靠二次方面的防雷措施。6.2加强继电保护和重合闸管理,及时投入重合闸,在雷击跳闸发生后及时切除故障和恢复送电,防止线路瞬时雷击故障扩大及造成永久停电。6.3新建220kV同塔多回线路两套主保护均应配置集成分相纵联距离功能的光纤电流差动保护和自动重合闸装置,保护宜采用双光纤通道29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行),实现回路间异名相单相接地故障的正确选相跳闸和单相重合。对于同塔多回运行线路,应改造其不满足跨线故障正确选相动作的保护,如纵联距离保护、纵联方向保护。6.4对220kV终端线路宜采用综合重合闸策略,以提高220kV终端站的供电可靠性。对涉及到地方电源应考虑增加联切回路,并要求地方电源完善低频低压解列等安自装置,以提高重合成功率。6.5加强对继电保护原理性缺陷的管控,强化版本管理,杜绝因二次原因导致非必要的系统“N-2”事故。6.6对于可能因功率倒向等原因导致选相错误的工频变化量距离保护应全部退出,并在消除此缺陷之前,不予投入。6.7变电站应建立GPS自动对时系统,继电保护和自动重合闸装置记录的线路雷击跳闸时间应精确到秒和毫秒,以便利用雷电定位系统准确定位雷击故障点。7同塔多回线路不平衡绝缘配置技术要求7.1增加绝缘子片数7.1.1同塔双回线路1)110kV双回线路将其中一回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加25%),另一回绝缘水平不变;运行线路条件受限的,将其中一回各相增加1片绝缘子(绝缘强度约增加12.5%),另一回绝缘水平不变。2)220kV双回线路将其中一回各相增加3片绝缘子(绝缘强度约增加21%),另一回绝缘水平不变;运行线路条件受限的,将其中一回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加14%),另一回绝缘水平不变。3)500kV双回线路对于500kV同塔双回线路,宜采用平衡高绝缘配置,每回线路各相29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)正常情况下不宜小于31片绝缘子。7.1.2同塔四回线路1)110kV同塔四回线路保持上层一回绝缘不变,其它三回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加25%);运行线路条件受限的,保持上层一回绝缘不变,其它三回各相增加1片绝缘子(绝缘强度约增加12.5%)。2)220kV同塔四回线路保持上层一回绝缘不变,其它三回各相均增加3片绝缘子(绝缘强度约增加21%);运行线路条件受限的,保持上层一回绝缘不变,其它三回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加14%)。3)500kV同塔四回线路对于500kV同塔四回线路,宜采用平衡高绝缘配置方案,线路设计时应进行防雷专题研究。4)110kV、220kV同塔四回混压线路下层110kV一回绝缘不变,另一回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加25%),上方两回220kV线路各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加14%);运行线路条件受限的,下层110kV一回绝缘不变,另一回各相增加1片绝缘子(绝缘强度约增加12.5%),上方两回220kV线路各相增加1片绝缘子(绝缘强度约增加7%)。5)220kV、500kV同塔四回混压线路下层220kV一回绝缘不变,另一回各相增加3片绝缘子(绝缘强度约增加21%),上方两回500kV线路绝缘不变;运行线路条件受限的,下层220kV一回绝缘不变,另一回各相增加2片绝缘子(绝缘强度约增加14%),上方两回500kV线路绝缘不变。7.1.3基于增加绝缘子片数的不平衡绝缘配置方案29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)按照以上原则,广东电网同塔多回线路基于增加绝缘子片数的不平衡绝缘配置方案汇总列入表10。表10基于增加绝缘子片数的同塔线路不平衡绝缘配置(推荐方案)同塔多回线路绝缘子配置(片)同塔双回回路I回路II110kV同塔双回N1N1+2(N1+1)220kV同塔双回N2N2+3(N2+2)500kV同塔双回N5N5同塔四回(垂直布置)回路I回路II回路III回路IV110kV同压四回N1N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)220kV同压四回N2N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)220/110kV混压四回N2+2(N2+1)N2+2(N2+1)N1N1+2(N1+1)500/220kV混压四回N5N5N2N2+3(N2+2)同塔四回(水平布置)回路I回路II回路III回路IV110kV同压四回N1N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)220kV同压四回N2N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)220/110kV混压四回N2N2N1+2N1500/220kV混压四回N5N5N2+3N2同塔双回同塔四回(回路垂直布置)同塔四回(回路水平布置)注:1)N1、N2、N5分别为110kV、220kV、500kV线路每相绝缘子片数。2)同压四回线路主要布置方式为回路垂直布置方式,也存在回路水平布置方式;3)220/110kV、500kV/220kV混压四回,对于垂直布置方式:高电压两回为上层回路I和II,低电压两回为下层回路III和IV。对于水平布置方式:高电压两回为左侧回路I和II,低电压两回为右侧回路III和IV;4)括弧数据为同塔运行线路条件受限时,不平衡绝缘配置方案;5)对特高杆塔、绝缘子片数较多以及同塔六回的线路,应参照以上原则执行。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)7.2加装线路避雷器7.2.1基本要求1)线路避雷器防雷目前可用于以下三方面:一是线路中间避雷器用于输电线路易击段、易击塔、易击相的重点防雷保护;二是线路终端避雷器用于加强变电站雷电侵入波保护,同时兼顾终端塔防雷;三是用于同塔多回线路相间或回路间形成不平衡绝缘配置,防治雷击多回同跳现象。2)安装线路避雷器是防止线路绝缘子雷击闪络的有效措施,对雷电反击、绕击均有效,但保护范围较小(仅限于安装相),且成本较高,还存在运维问题,因此,宜根据线路重要性和技术经济原则,因地制宜的选择应用。7.2.2用于易击段防雷保护7.2.2.1适用范围1)线路中间避雷器用于强雷区或多雷区线路易击段的防雷保护,且主要用于110kV、220kV单回或多回线路,500kV线路宜控制使用。易击段、易击塔、易击相应根据线路多年雷击跳闸统计数据确定。2)位于强雷区的山区线路雷害高发区段,接地电阻、耐雷水平不满足设计要求,雷击跳闸率较高,采用降阻、加强绝缘、减小保护角等基础防雷措施不可行或效果不明显或技术经济极不合理时,可使用线路避雷器。3)变电站进线段及高杆塔,接地电阻、耐雷水平不满足设计要求的,雷击闪络风险较高的杆塔可使用线路避雷器。4)可靠性要求较高的重要线路,或基础防雷措施无法实施的特殊区段,经技术经济比较后可使用线路避雷器。一般线路不推荐使用线路避雷器。5)线路中间避雷器宜选择带串联间隙(空气间隙或绝缘子支撑间隙)的金属氧化物避雷器,一般不宜使用无间隙避雷器。7.2.2.2安装原则1)运行线路安装线路避雷器前应开展防雷统计分析,新建线路安装29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)线路避雷器前应进行防雷计算评估,明确安装杆塔的易击相别以及主要防雷风险是反击、绕击还是二者皆防。2)110kV、220kV单回水平布线杆塔,根据需要,在其中一个边相或二个边相或三相安装。位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧的一相安装。3)110kV、220kV单回三角形布线的杆塔,根据需要,主要防反击的优先在上相安装,主要防绕击的优先在其中一个边相或两个边相安装。4)500kV单回线路一般只需在其中一个边相或二个边相安装,位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧的一相安装。5)110kV~500kV同塔双回杆塔,优先安装顺序为上相→中相→下相或上相→下相→中相,具体根据反击、绕击跳闸运行情况确定;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧一回安装。6)110kV、220kV同塔同压四回,优先在上层的一回或两回安装,优先顺序为上相→中相→下相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧的一回或两回安装,上回优先安装上相→中相,下回优先安装下相或上相。7)110kV、220kV同塔混压四回,优先在下层110kV的一回或两回安装,优先顺序为上相→中相→下相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧下层110kV回路的下相或上相安装。8)220kV、500kV同塔混压四回,优先在下层220kV的一回或两回安装,优先顺序为上相→中相→下相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧下层220kV回路的下相或上相安装。7.2.3用于变电站侵入波保护1)变电站110kV及以上架空线路出线侧均应安装线路终端避雷器,防止雷电侵入波造成站内设备损坏。2)新建变电站应增加线路终端避雷器防雷设计;运行变电站应尽量在站内出线场地或出线门型构架安装线路终端避雷器,变电站内场地受限时可在终端杆塔安装。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)3)线路终端避雷器用于变电站侵入波保护,同时兼顾线路终端塔防雷保护,宜采用无间隙金属氧化物避雷器(可考虑带脱离装置),或采用带小串联间隙的金属氧化物避雷器。4)应加强线路终端避雷器的接地设计和安装,在出线场地和门型构架安装的,应以最短引线与变电站地网连接并增加集中接地极;在终端杆塔安装的,应增加集中接地极、降低杆塔冲击接地电阻,避免线路终端避雷器保护失效。7.2.4用于同塔线路不平衡绝缘配置7.2.4.1适用范围1)线路避雷器可用于同塔多回线路相间或回路间形成不平衡绝缘配置,防治同塔线路雷击多回同跳问题,还用于同塔多回线路中重要回路特殊防雷保护,以便降低同塔线路和重要线路防雷运行风险。2)基于线路避雷器的不平衡绝缘配置主要应用于110kV、220kV同塔双回线路,也可应用于110kV、220kV同塔四回及以上线路。同塔线路中500kV回路间不宜采用线路避雷器形成不平衡绝缘。3)线路避雷器用于不平衡绝缘配置,根据线路长度、运行情况及具体需要,可应用于整条线路,也可仅用于线路易击段或特殊区段。7.2.4.2安装原则1)110kV、220kV同塔双回杆塔,选择雷击跳闸率较高的一回或其易击段安装,优先顺序为上相→中相→下相,其次是安装另一回路的上相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧一回安装;原则上每基杆塔安装1~3相避雷器,一般不宜多于4相。2)110kV、220kV同塔同压四回杆塔,选择雷击跳闸较多横担同一侧回路或其易击段安装,优先顺序为上层回路的上相→中相→下相,下层回路的上相→下相或中相(具体根据反击、绕击跳闸运行情况确定)→横担另一侧下层回路上相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧回路安装;原则上每基杆塔安装2~5相避雷器,一般不宜多于6相。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)3)110kV、220kV同塔四回混压杆塔,选择下层110kV的一回或其易击段安装,优先顺序为上相→中相→下相,其次是同侧上层220kV上相→对侧上层220kV上相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧回路安装;原则上每基杆塔安装2~4相避雷器,一般不宜多于5相。4)220kV、500kV同塔四回混压杆塔,选择下层220kV的一回或其易击段安装,优先顺序为上相→中相→下相;位于边坡的杆塔,优先在边坡外侧一回安装;原则上每基杆塔安装2~3相避雷器。7.2.5基于加装线路避雷器的不平衡绝缘配置方案按照以上原则,广东电网基于安装线路避雷器的同塔多回线路不平衡绝缘配置方案汇总画于图1,图中黑点为线路避雷器的安装位置,斜线表示山坡。1)110、220kV同塔双回(不宜多于4相)2)110、220kV同压四回(不宜多于6相)3)110、220kV混压四回(不宜多于5相)4)220、500kV混压四回(不宜多于3相)图1基于线路避雷器的同塔线路不平衡绝缘配置(推荐方案)7.3加装绝缘子并联间隙7.3.1基本要求29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)1)绝缘子并联间隙目前用于两个方面:一是作为“疏导型”防雷措施,用于保护绝缘子免遭雷击闪络损坏,降低线路雷击事件率,提高重合闸成功率。同时减少故障查找和巡检运维工作量,降低劳动强度;二是用于同塔多回线路相间或回路间形成不平衡绝缘配置,防治雷击多回同跳现象。2)并联间隙可在新建线路基建工程安装,也可在雷击跳闸率较高且具备安装条件的运行线路安装;同塔多回线路安装并联间隙以保护绝缘子的,应兼顾不平衡绝缘配置要求。3)运行线路安装绝缘子并联间隙需要对塔窗间隙进行校核,特别是需要先增加绝缘子以提高绝缘水平再安装并联间隙时,应对线路弧垂、交叉跨越距离、塔头空气间隙等进行校核。4)并联间隙无论用于保护绝缘子,还是兼顾不平衡绝缘配置需求,应在线路雷击时按设计要求可靠动作,同时又不宜明显降低线路反击或绕击耐雷水平,不应造成所安装的线路雷击跳闸率显著提高。5)并联间隙主要用于110kV、220kV单回或多回一般线路;可靠性要求较高的重要线路或500kV线路应慎重使用,如需使用应先提高线路绝缘水平,然后再安装并联间隙,即保证安装后线路雷击跳闸率不提高。6)并联间隙雷电冲击50%放电电压和工频放电电压与线路绝缘水平相配合,以保证雷电过电压下先于绝缘子放电,而工频及操作过电压下不放电。7.3.2用于保护线路绝缘子1)强雷区或部分多雷区线路,重要程度一般,雷击跳闸较多、绝缘子频繁受损,线路继电保护、自动装置性能和动作可靠性较高,线路跳闸后对电网影响较小且运维困难的山区线路,可在全线或易击段或运维特殊困难段安装绝缘子保护间隙,安装回路或相别主要根据运行经验确定。2)110kV、220kV单回水平布线杆塔,宜在两个边相安装、处于边坡的宜在边坡外侧一相安装;对单回三角形布线杆塔,根据运行经验分析各相雷害风险以决定在上相还是两个边相安装。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)3)110kV、220kV同塔多回线路安装绝缘子保护间隙,可选择雷害风险相对较高的回路或相别安装,例如:同塔同压线路宜在两侧上相安装、同塔混压线路宜在下层两侧弱绝缘回路安装、处于边坡的宜在边坡外侧回路安装等;同塔线路安装并联间隙应同时兼顾不平衡绝缘配置需求。4)为达到保护绝缘子的效果同时又控制雷击跳闸率,并联间隙距离Z宜取绝缘子电弧距离Z0的80~90%。7.3.3用于同塔线路不平衡绝缘配置1)110kV双回线路两回各相增加2片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙;运行线路条件受限的,两回各相增加1片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙。2)220kV双回线路两回各相增加3片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙;运行线路条件受限的,两回各相增加2片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙。3)500kV双回线路采用平衡高绝缘配置,正常情况下不宜小于31片绝缘子。不建议采用绝缘子并联间隙方式。4)110kV同塔四回线路四回各相增加2片绝缘子,并在上层一回各相安装并联间隙;运行线路条件受限的,四回各相增加1片绝缘子,并在上层一回各相安装并联间隙。5)220kV同塔四回线路四回各相增加3片绝缘子,并在上层一回各相安装并联间隙;运行线路条件受限的,四回各相增加2片绝缘子,并在上层一回各相安装并联间隙。6)110kV、220kV同塔四回混压线路四回各相增加2片绝缘子,并在下层110kV一回安装并联间隙;运行线路条件受限的,四回各相增加1片绝缘子,并在下层110kV一回安装并联间隙。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)7)220kV、500kV同塔四回混压线路下层220kV两回各相增加3片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙;运行线路条件受限的,下层220kV两回各相增加2片绝缘子,并在其中一回各相安装并联间隙。8)用于同塔线路不平衡绝缘配置的并联间隙,按以上原则配置时,110kV线路间隙距离Z宜取绝缘子电弧距离Z0的80%,220kV线路间隙距离Z宜取绝缘子电弧距离Z0的85%。9)同塔运行线路塔窗间隙裕度严重不足的,可不增加绝缘子,直接采取绝缘子并联间隙方式(其它原则同上)。间隙距离Z取值调整为:110kV线路Z宜取绝缘子电弧距离Z0的85%,220kV线路Z宜取绝缘子电弧距离Z0的90%。按此原则,同塔线路单回雷击跳闸率将略有增大。7.3.4基于绝缘子并联间隙的不平衡绝缘配置方案按照以上原则,广东电网基于绝缘子并联间隙的同塔多回线路不平衡绝缘配置方案汇总列入表11。表11基于绝缘子并联间隙的同塔线路不平衡绝缘配置(推荐方案)同塔多回线路绝缘子配置(片)并联间隙安装回路同塔双回回路I回路II回路I110kV同塔双回N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)Z/Z0=0.80220kV同塔双回N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)Z/Z0=0.85500kV同塔双回N5N5不装间隙同塔四回(垂直布置)回路I回路II回路III回路IV回路I(同压);回路III(混压)110kV同压四回N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)Z/Z0=0.80220kV同压四回N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)Z/Z0=0.85220/110kV混压四回N2+2(N2+1)N2+2(N2+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)Z/Z0=0.80500/220kV混压四回N5N5N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)Z/Z0=0.85同塔四回(水平布置)回路I回路II回路III回路IV回路I(同压);回路IV(混压)110kV同压四回N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)N1+2(N1+1)Z/Z0=0.8029
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)220kV同压四回N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)N2+3(N2+2)Z/Z0=0.85220/110kV混压四回N2N2N1+2N1+2Z/Z0=0.80500/220kV混压四回N5N5N2+3N2+3Z/Z0=0.85同塔双回同塔四回(回路垂直布置)同塔四回(回路水平布置)注:1)N1、N2、N5分别为110kV、220kV、500kV线路每相绝缘子片数。2)同压四回线路主要布置方式为回路垂直布置方式,也存在回路水平布置方式;3)220/110kV、500kV/220kV混压四回,对于垂直布置方式:高电压两回为上层回路I和II,低电压两回为下层两回III和IV。对于水平布置方式:高电压两回为左侧回路I和II,低电压两回为右侧回路III和IV;4)括弧数据为同塔运行线路条件受限时,不平衡绝缘配置方案;5)对特高杆塔、绝缘子片数较多以及同塔六回的线路,应参照以上原则执行。6)Z/Z0为并联间隙距离与绝缘子电弧距离比值,110kV取0.80、220kV线路取0.85。塔窗距离严重不足时,可不增加绝缘子,直接采取绝缘子并联间隙方式,Z/Z0调整为:110kV取值0.85、220kV取值0.907.3.5安装和运维要求1)绝缘子并联间隙具有提供雷击闪络路径、转移疏导工频电弧、均匀工频电场三种功能。绝缘子并联间隙应在冲击放电后有效引导工频短路电流电弧离开绝缘子本体,免使其灼伤。2)悬垂串用并联间隙电极宜顺着导线方向布置,且绝缘子两侧均需安装;耐张串只需在绝缘子向上的一侧安装并联间隙电极,采用环型间隙电极代替绝缘子均压环设计时,必须验证其满足绝缘子均压要求。3)并联间隙电极尺寸应符合设计要求,间隙电极应采用耐灼烧材料制造,具有较好的耐电弧和防腐能力,建议采用热镀锌钢作为电极材料,保证镀锌质量良好。并联间隙安装应牢固,确保间隙电极和连接金具可靠连接。4)并联间隙安装前应进行外观检查,登塔前可进行预组装。安装后应测量间隙实际距离,确认满足要求并记录存档。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)5)巡检发现并联间隙电极有新的烧蚀痕迹,则判断为并联间隙闪络,同时应观察绝缘子是否有闪络痕迹。巡检发现并联间隙电极距离增加超过50mm时,应作为缺陷记录在案,结合线路停电机会检修更换。8同塔多回线路差异化防雷措施的选择8.1新建线路8.1.1基本原则1)广东地处南部沿海、气候条件恶劣,雷电、灰霾、台风、冰冻等极端灾害天气频现,新建线路防雷设计,应同时兼顾防污、防风、防冰设计要求,统筹考虑,不能顾此失彼。2)在相同条件下,同塔线路由于杆塔较高、重要程度较大,应按本导则x5节要求,采取高于单回线路的防雷设计标准;强雷区新建同塔线路的局部区段,防雷条件特别差的(如山顶、突出暴露地形),设计阶段应提高防雷标准。3)加强雷电定位系统在新建线路防雷设计阶段的工程应用,考虑在线路设计、杆塔定位阶段将杆塔GPS坐标输入雷电定位系统,以便统计分析新建线路走廊雷电活动情况,明确易击段。8.1.2差异化防雷措施选择1)新建线路(包括同塔线路,下同)应按照在电网的位置、作用和雷区分布,区别重要线路和一般线路进行差异化防雷设计,合理确定线路绝缘水平、绝缘子型式、地线保护角、杆塔接地电阻。重要线路防雷设计还应进行线路、杆塔的反击、绕击跳闸率校核,使之满足线路安全运行要求。2)根据广东电网雷区分布图和运行经验,新建线路在设计时尽量避开局部强雷区、突出暴露地形和微气象地形,在满足交叉跨越、对地距离和塔窗尺寸条件下,尽量降低呼称高度、优化塔头尺寸,以减小线路遭受雷击概率。3)新建同塔线路应按照本导则x5节规定,在设计阶段加强基础防雷措施的应用,采取降低接地电阻、减小保护角、加强绝缘、29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)线路避雷器等措施提高反击、绕击耐雷水平,在此基础上采取不平衡绝缘措施。4)新建线路接地电阻应满足本导则x5.2节规定,强雷区线路或多雷区重要线路,接地电阻或耐雷水平不满足要求的少数杆塔,按本导则x7.2.2节规定,设计阶段采取加装线路避雷器;较长区段较多杆塔接地电阻不满足要求的,可按本导则x5.5节规定,设计阶段考虑采取耦合地线设计。5)强雷区或部分多雷区新建线路,处于运维困难山区或其它巡检、应急抢修特殊困难区段,并且同区运行线路雷击跳闸较多、绝缘子受损频繁的,可按本导则x7.3.2节规定,在设计阶段采取绝缘子并联间隙设计。6)新建110kV、220kV同塔双回及同压四回线路,110kV、220kV及220kV、500kV同塔混压四回,原则上均应按照本导则x7节规定,采取不平衡绝缘配置。500kV同塔双回采取平衡高绝缘配置。7)新建同塔线路,全线采用不平衡绝缘配置的优先顺序一般为:增加绝缘子片数→加装绝缘子并联间隙→加装线路避雷器。三种措施各有优缺点和适用性:增加绝缘子设计简单、稳定性好;并联间隙可保护绝缘子、但稳定性稍差;避雷器防雷效果最好、但成本较高存在运维问题。8)新建重要线路不平衡绝缘配置应采取增加绝缘子片数的措施,技术经济允许的可采用线路避雷器,不宜采取绝缘子并联间隙。新建的一般线路可按优先顺序、线路条件和具体防雷需求采取上述三种措施。9)新建线路继电保护和自动重合闸装置选型设计和使用策略应满足本导则x6节规定,两侧变电站应建立GPS对时系统。8.2运行线路8.2.1基本原则1)运行线路差异化防雷改造应区分重要线路和一般线路,雷击高风险线路和低风险线路。重要线路由调度部门根据电网运行风险确定,雷击高风险线路由运行部门根据防雷运行情况确定。防雷改造应提出具体防雷目标和改造措施,通过技术经济比较选择最优方案。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)2)加强运行线路雷电参数统计和防雷运行分析,按照技术先进、经济合理、突出重点、分步实施原则,结合年度大修、技改项目制定,提出差异化防雷改造专项计划。优先对雷击高风险线路和重要线路改造,原则上雷雨季前应完成年度防雷改造任务。3)重视运行线路防雷改造后评估工作。每年雷雨季后对防雷改造项目具体成效进行后评估,分析防雷改造效果,评价改造方案的有效性,并指导后续线路防雷工作,修正防雷改造方案和设计。8.2.2差异化防雷措施选择1)各供电局每年分析提出最近3~5年雷击高风险运行线路(包括同塔线路,下同),公司各级调度部门每年分析提出电网重要线路,优先将雷击高风险线路特别是雷击高风险线路中的重要线路列入年度防雷改造计划。2)运行线路防雷改造首先应明确易击段和线路跳闸主要原因,以反击为主的,重点采取降低接地电阻等措施;以绕击为主的,重点采取减小保护角等措施;反击和绕击皆防的,采取加强绝缘、线路避雷器、耦合地线等措施。3)易击段处于局部强雷区或突出暴露地形的,结合工程迁改、电缆化改造或其它特殊需求,考虑将易击塔迁改或线路入地,减少线路遭受雷击概率,改善易击段的防雷运行条件。4)运行线路全线或局部区段整体改造或迁建的,原则上应按新建线路防雷标准设计。非整体改造的,应根据线路原设计条件、运行条件,因地制宜,在保证安全条件下采取适当的防雷措施。5)运行线路非整体改造,防反击优先采取降阻措施,防绕击采取调整保护角措施。接地电阻和保护角无法改造到位的,视塔窗间隙裕度可全线加强绝缘,易击段可采取线路避雷器,较长区段具备条件的可采取耦合地线。6)雷击高风险的一般线路,处于运维困难山区或其它巡检、应急抢修特殊困难区段,视塔窗间隙裕度大小,可全线或部分线段安装绝缘子并联间隙,以降低雷击事件率、提高重合闸成功率。29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)7)雷雨季前,应加强运行线路防雷接地设备及装置的巡检工作,及时安排整改、消除缺陷,确保防雷设施可靠性和完整性,能够发挥正常作用。8)同塔运行线路中110kV、220kV同塔双回及同压四回,110kV、220kV及220kV、500kV混压四回,具备改造条件的原则上应进行不平衡绝缘改造,遵循轻重缓急原则,逐年计划实施;500kV同塔双回线路,可视塔窗间隙裕度对雷击高风险线路进行平衡高绝缘改造。9)同塔多回运行线路不平衡绝缘改造一般遵循全线整体改造原则,实施的优先顺序一般为:增加绝缘子片数→加装绝缘子并联间隙→加装线路避雷器。10)对运行线路进行加强绝缘或不平衡绝缘改造时,运行玻璃绝缘子可采取接地端增加绝缘子片数方式;运行复合绝缘子可采取接地端增加玻璃绝缘子,或更换较长电弧距离复合绝缘子,或整体更换为玻璃绝缘子的方式。11)重要运行线路不平衡绝缘改造应采取增加绝缘子措施,技术经济允许的可采用线路避雷器,不宜采取绝缘子并联间隙。一般运行线路根据三种措施优先顺序、线路条件和具体防雷需求选用。12)同塔线路不平衡绝缘改造,塔窗间隙裕度、交叉跨越或对地距离不足的,根据线路重要程度、雷击风险大小和技术经济原则,按以下方式实施:a、线路较重要、可靠性要求高、投资允许时,按本导则x7.2.4节规定,全线或易击段采用线路避雷器。b、线路较重要、运行条件受限、投资受限时,按本导则x7.1节规定,对同塔线路中的110kV回路、220kV回路分别采取仅增加1片、2片绝缘子的不平衡绝缘改造方法。c、一般同塔线路,塔窗间隙裕度较小,线路部分区段巡检较困难,可接受单回雷击跳闸率略有增大情况下,按本导则x7.3.3节规定,对同塔线路中的110kV回路、220kV回路分别采取仅增加1片、2片绝缘子再并联间隙的不平衡绝缘改造方法,同时加大基础防雷措施的应用。d、一般同塔线路,塔窗间隙裕度严重不足,线路部分区段巡检较困难,29
广东电网公司110kV~500kV交流架空同塔多回输电线路防雷技术导则(试行)可接受单回雷击跳闸率适当增大情况下,按本导则x7.3.3节规定,采取不增加绝缘子直接并联间隙措施,同时加大基础防雷措施的应用力度和作用。13)改造同塔运行线路继电保护和自动装置,使之选型配置和使用策略满足本导则要求;两侧变电站应建立GPS对时系统,以便充分发挥雷电定位系统作用。29'
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