高压输电线路雷击故障诊断与识别研究

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翻新时间：2023-01-30

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高压输电线路雷击故障诊断与识别研究

【摘要】输电线路在日常运行中会发生诸多故障，其中，雷击是其主要故障之一，因此，对雷击故障进行正确的识别和诊断能够有效的改进和提高输电线路的耐雷水平。本文主要就目前输电线路发生雷击中的反击、绕击进行了简单分析，并对其提出了新的识别方案。

【关键词】输电线路；雷击故障；反击；绕击；故障识别

1 雷击闪络后电流信号的变化特征

2 输电线路发生反击和绕击时的电流变化特征

2.1 输电线路发生反击的电流变化

如图3所示，当雷击电流为41A时，在不考虑线路上电压波的情况下，对电流进行分析。其中，Uoa为A导线上的过电压，Uob为B导线上的过电压，Uoc为 C导线上的过电压； Uop为塔顶过电压。当雷击中塔顶时，A、B、C三根线路的电压波呈现负极性，塔顶电压值最高此时电压波形为正极性，具体见表3.

当雷击电流达到41kA时，线路过电压波形的具体情况表现在，当雷电击中避雷线的时候，A相电压值为89.8kV，雷电击中塔顶时，其过电压波的具体参数如图4.其中A线路与B，C线路差别较大。同时，若雷电流较小，考虑到电源电压等因素，三个导线对过电压的参数有所不同。

由此可见，反击情况下，电源电压最大的是杆塔，在不考虑电源电压时，A、B、C三根导线的感应电压是一样的，考虑电源电压时，最严重的就是当A、C导线电压达到最高值时，伽马他的极性相反，且A、C线路的电压高于其他线路电压。因此，发生反击时，不能将感应过电压作为特征量。此外，考虑到雷电击中塔顶时，塔顶过电压达到最大值，与没有遭到雷击比较，这一感应还是显得较为明显的。所以，可以将杆塔的点位作为线路反击的特征量。

图3雷击塔顶时三根导线对横担及塔顶的过电压波形

2.2 输电线路发生绕击时的电流变化特征

图4 10kA的标准雷电流雷击A导线

3 综合分析

通过以上分析可知，装有架空地线的输电线路发生雷击故障时，接地故障杆塔下方电流与非故障杆塔电流属于同一个数量级，且杆塔故障电流会随着故障点距离的拉大而逐渐减少，并且故障杆塔两端的避雷线上的电流大小相同，方向相反，而非故障杆塔避雷线上的电流大小和方向均相同。同时，在发生反击时可直接通过杆塔的电流变化情况对线路进行识别，而在线路发生绕击时，其绕击线路上的过电压是其他线路过电压的4到5倍，所以可以通过导线变化情况对其进行识别。

4 结语

综上所述，雷击是造成高压输电线路短路的主要原因之一，为降低雷击跳闸率，需对雷击故障进行充分的分析和检测，并从雷电反击和绕击两种类型对其进行详细的分析探讨，通过采用避雷器，提高线路绝缘水平来提高输电线路的耐雷水平。

参考文献：

[3]刘先进，胡毅.差动式线路故障指示器的研究[J].高电压技术，2012（3）.