梁健，张杰

（云南电网有限责任公司红河供电局，云南 蒙自 661100）

0 前言

某日500 kV 红甲线、红乙线两侧主保护同时动作跳闸跳闸，重合成功，故障相别均为C 相。

输电所组织班组人员利用无人机精飞和登塔的方式对500 kV 红甲、乙线进行事故特巡，发现#088 塔甲线C 相整串绝缘子及导线防震锤有放电痕迹；#088 塔乙线C 相整串绝缘子闪络及导线防震锤也有明显闪络放电痕迹。

故障线路跳闸现场为雷雨天气，附近落雷强烈，

通过电网雷电监测系统查询故障时段500 kV 红甲、乙线附近落雷情况，其中跳闸时间段内在500 kV 红甲、乙线#88-#89 附近有个250.6 kA 主放电。

1 线路基本情况

1.1 总体概况

500 kV 红甲、乙线于2008年05月20日投运，该线路全长133.072 公里，总杆塔基数287。线路全线采用同塔双回架设，即500 kV红甲线全线与500 kV 红砚乙线同塔架设。线路设计执行DL/T 5092-1999《110 kV～500 kV 架空送电线路设计技术规程》标准。

500 kV 红甲、乙线设计气象条件为最大设计风速30m/s，#001-#044、#058-#109 塔设计覆冰5 mm，#044-#058 塔设计覆冰10 mm，年均雷暴日数75 天。

导线型式及根数为4×LGJ-500/45 型钢芯铝绞线、每相4 根子导线正方形排列。地线形式为 OPGW-S-18B1+6B4-110（#001-#046）、OPGW-S-18B1+6B4-100（#046-#109）、LBGJ-80-20AC（#046-#109）、LBGJ-120-40AC（#001-#046）。

施工人员在防潮保护层施工期间应注意使用绝缘材料，以免地面受到外界潮湿的影响。同时，施工人员还应充分结合实际施工情况采用微孔材料。在辐射采暖施工期间，技术人员应做好表面层与绝缘层的严密工作，严格按照施工图纸完成施工，并强化后期的验收与监督工作，充分确保木地板面填充层的干燥性。

1.2 线路防雷及绝缘

该线路悬垂串和跳线串使用LXY-160、LXY3-210、LXY1-70 型玻璃绝缘子，耐张串使用LXY3-300 型玻璃绝缘子。绝缘配置：#001-#010 塔按Ⅲ级污区设计要求绝缘配置爬电距离为32 mm/kV，#011-#042 塔按Ⅱ级污区设计要求绝缘配置爬电距离为25 mm/kV，#043-#109 塔按Ⅰ级污区设计要求绝缘配置爬电距离为20 mm/kV。#086-#092 为直线塔，最小公称爬电距离13200 mm，公称结构高度32 片×155 mm/片。

500 kV 红甲线相序按三相导线垂直排列，面向大号侧C 相为上相、A 相为中相、B 相为下相。

500 kV 红乙线相序按三相导线垂直排列，面向大号侧B 相为上相、A 相为中相、C 相为下相。

1.3 故障杆塔

#088 杆塔塔型为SZ553-24，杆塔全高53.4 m，杆塔地线保护角为-4.2°。塔设计工频接地电阻为20 Ω，实测工频接地电阻3.0 Ω，红甲乙线#88 塔均未加装线路避雷器。

2 耐雷性能计算及跳闸原因分析

2.1 耐雷性能计算

利用电网防雷分析软件计算得到500 kV红甲乙线#88 塔单回跳闸反击耐雷水平为176 kA，双回同时跳闸反击耐雷水平为213 kA，绕击耐雷水平为22.4 kA。

2.2 跳闸原因分析

a.在故障发生时间段未见过火痕迹，排除山火故障。

b.对现场故障段落通道内排查，未发现危及线路安全运行的植物，导线对地安全距离符合规程规范要求，排除风偏对边坡和树竹放电。

c.现场检查发现绝缘子表面干净，未发现污秽物，排除污闪可能性。

e.根据故障录波图、雷电定位系统和现场巡线情况，本次线路跳闸故障时刻和雷击时间非常接近，探测到的雷电流幅值高达250.6 kA，且现场排查的故障塔位和雷电定位位置也一致，因此推测此次故障极有可能是雷击造成。考虑到雷电流很大，绕击可能性很小，因此很可能是反击造成。

进一步根据#88 塔耐雷性能计算结果可知，其单回跳闸反击耐雷水平为176 kA，双回同时跳闸反击耐雷水平为213 kA，而雷电定位系统查询到故障时刻的落雷为250.6 kA，高于双回同时跳闸反击耐雷水平，因此该雷电流如果击中#88 塔是会造成双回同时跳闸的。再根据录波图，跳闸时刻A 相电压运行电压约为90° ～100°，此时，A 相和B 相电压均为正值，C 相电压为负值，250.6 kA 的正极性雷电流将在杆塔上产生很高的正电位，此时杆塔与C 相的电压差最高，最有可能先击穿放电。对250.6 kA 正极性雷电流击中#88 塔甲线侧地线支架进行详细仿真计算，各相绝缘子串的过电压波形可见红甲线C 相和乙线C 相确实出现了同时跳闸的情况。从而得出此次故障是由250.6 kA 的超大正极性雷电流反击红甲乙线#88塔造成甲线C 相和乙线C 相同时闪络引起的。

3 现行标准防雷指标要求与对照

3.1 现行防雷设计规定和耐雷性能指标

500 kV 红甲乙线为2008年投产的线路，因此根据DL/T 5092-1999《110 kV～500 kV 架空送电线路设计技术规程》，500 kV 线路设计方面的防雷要求主要有：

1）220 kV 及以上同塔双回线路地线保护角不宜大于20°。

2）杆塔接地电阻应满足下表的要求。

表1 国标对线路杆塔接地电阻要求值

目前GB/T 50064-2014《 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》给出了110 kV～750 kV 线路单回跳闸反击耐雷水平不超过表4-2 中数值，标准并未给出绕击耐雷水平。

表2 国标要求的单回跳闸反击耐雷水平（kA）

3.2 500 kV红砚甲、乙线防雷指标对照

1）500 kV 红甲、乙线设计情况对照地线保护角，#88 塔地线保护角为-4.2°，满足1999版和2010 版设计规程要求。

a.接地电阻，实测接地电阻为3.0 Ω，满足规程要求。

b.绝缘配置，#88 全高53.4 m，海拔1685 m，按规程规定，盘型绝缘子配置为27（155 mm）+2（146 mm），考虑海拔修正后的绝缘子片数不小于30 片，现配置32 片×155 mm，公称结构高为4960 mm，大于设计规程要求值，且为高绝缘配置，满足要求。

2）500 kV 红甲、乙线#88 塔耐雷性能对照：

500 kV 红甲乙线#88 塔单回跳闸反击耐雷水平为176 kA，高于国标要求的单回跳闸反击耐雷水平（142 kA～162 kA），满足要求。

3）对照结果：

从线路设计规程和过电压配合标准对照来看，500 kV 红甲、乙线满足设计防雷要求，同时其运行耐雷水平也满足国标要求。

根据现场排查和分析，认为此次故障是由于250.6 kA 的超大正极性雷电流反击红甲乙线#88 塔造成甲线C 相和乙线C 相同时跳闸。

3.3 指标对照结果

从线路设计规程和过电压配合标准对照来看，500 kV 红甲乙线满足设计防雷要求，同时其运行耐雷水平和跳闸率指标也满足国标要求。

4 结束语

500 kV同塔双回线路在属于电网主干网架，安全稳定性要求高，发生双回同跳影响较大。本文对500 kV 红甲乙线的一次雷击同跳故障进行了详细分析，并与相关标准进行了对照核查，主要结论如下。

1）500 kV 红甲、乙线雷击单回跳闸反击耐雷水平为176 kA，雷击双回同时跳闸反击耐雷水平为213 kA，总体上发生雷击跳闸的概率很小，造成本次同跳的原因是遭受了250.6 kA 的正极性落雷，超出了杆塔耐雷水平，属于小概率事件。

2）500 kV 红甲、乙线故障杆塔的防雷设计地线保护角、接地电阻、绝缘配置、耐雷水平）与标准要求进行了对照，结果表明设计参数满足标准要求。

3）500 kV 同塔双回线路重要程度高，根据本次分析雷击同跳由反击造成，影响反击耐雷水平的主要因素为杆塔接地电阻和绝缘配置，后续建议对重要线路的雷击高风险杆塔适当降低杆塔接地电阻和提高绝缘配置。