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摘要：架空输电线是LNG接收站供电系统的重要构成部分，但架空输电线在雷雨天气时易发生雷击故障，导致线路跳闸断电。因此，做好架空输电线的综合防雷措施是一个系统工程，在防雷设计过程中，需要因地制宜，合理选择防雷保护措施，提高架空输电线的耐雷水平，确保供电可靠性。
关键词：LNG接收站；架空输电线；雷击；综合防雷；措施
1引言
由于LNG接收站一般都建在海边，距离负荷中心比较远，为了节省成本，一般都采用架空输电线，因此，架空输电线作为LNG接收站供电系统的主要组成部分，是连接电网和LNG接收站的纽带和桥梁，为了保证LNG接收站供电系统的正常运行，首先应确保架空输电线的稳定运行。然而架空输电线大部分架设在旷野或山区，在雷雨气候条件下容易遭受雷击导致线路跳闸而停电，对LNG接收站的正常生产和运行安全影响非常大。因此，针对架空输电线实施的综合防雷保护研究，减少LNG接收站供电系统的雷电事故，确保架空输电线能在恶劣的气候条件下运行稳定，意义非凡。
2防雷目标
根据电网故障分类统计显示，我国跳闸率较高的区域，由雷击造成的跳闸约占跳闸总次数的50～70％，特别是在雷暴发生率高、土壤电阻率大、地形状况复杂的山地，雷击引起的停电故障率相对较高，损失巨大。南部沿海地区是低纬度亚热带季风区，年平均雷暴日75天，为雷暴高发区。为了降低LNG接收站供电系统的雷电事故率，架空输电线防雷保护应从以下几个方面：（1）降低雷电直击导线的可能性，架设避雷线等避雷装置。（2）防止雷击杆塔或避雷线后发生闪络，改善杆塔的接地电阻，并在个别杆塔上装设避雷器。（3）防止雷击闪络形成稳定工频电弧，加多绝缘子以降低绝缘子串工频电场强度、中性点不有效接地方式等。（4）实施自动重合闸装置的技术方案，来避免线路电力供应中断。
3常见防雷措施
3.1架设避雷线等防雷装置
架设避雷线是架空输电线综合防雷保护设计中非常常见和常用的防雷措施，同时这些保护措施也是非常有效的。110千伏及以上电压架空输电线通常按照整条线路架设避雷线设计。避雷线可避免雷电直击导线形成威胁线路绝缘安全的过电压。架设避雷线之后，雷击产生大电流就会顺着避雷线经接地线释放到地下，从而保证线路的连续可靠供电。由于接地线的接地电阻是不同的，在杆塔顶部产生的电位也不同；而在避雷线中传播的雷电波与线路导线耦合感应形成一个行波，行波和杆顶电位作用到线路绝缘的过电压，小于雷电波直击导线时产生的过电压，就能有效避免雷击时出现过电压击穿线路绝缘。另外，避雷线在遭受雷击时还有分流效果，降低杆塔的电流和杆塔顶部的电位。
3.2改善接地电阻
众所周知，杆塔接地电阻的大小与塔顶电位的大小有直接关系，接地电阻值越小，防雷效果越好，所以改善接地电阻亦是增强耐雷水平的有效手段。南部沿海地区接地极腐蚀严重，且沿海山区水土流失、酸雨等较多，接地极暴露空气中，氧化较快。建议采用圆钢接地，并深埋接地极。同时，涂抹防腐导电涂料，增加抗腐蚀性，延长接地体使用寿命。采用改善接地与架设避雷线两种防雷措施相配合，可有效提升架空输电线的抵抗雷击的水平。
在防雷实施中，应根据杆塔所在地的导电率尽可能地降低杆塔的接地电阻，使接地电阻值符合规范要求。假如发现接地电阻值大于规范允许值时，需根据现场实际情况选择合理的措施降低杆塔接地电阻，以增强架空输电线抵抗雷电的能力。
3.3增加耦合地线
架空输电线防雷设计时，如果现场情况不能降低接地电阻，则可加装耦合地线。增加架设耦合地线比较适用于山区架空输电线，其可有效降低雷击事故发生概率。增加架设耦合地线，加大架空输电线、避雷线的耦合系数，通过杆塔引导雷电流入地下，从而降低雷击事故发生率。长期运行结果告诉我们，耦合地线对降低雷击故障发生率，特别是在山区非常有效。
3.4装设避雷器
特殊状况下，即使全线架设避雷线也有可能在被雷电击中时出现线路过电压。如果该输电线装设避雷器，正常运行时呈高阻状态，导线与大地之间几乎是绝缘状态，而当雷击过电压达到动作电压时，它的电阻率瞬间变小，快速放电，有些雷击电流通过避雷器的低阻抗回路传到地下，部分雷击电流沿着避雷线进入其他杆塔，确保线路电压不会进一步增大，从而有效的保护架空输电线，降低事故率。
因此，在雷暴较多及土壤电阻率较高且无法降低接地电阻的区域，装设避雷器是技术上、经济上较好的措施。
3.5增加绝缘子数量
架空输电线在遭受雷击引起冲击闪络后，有两种可能性，一种是闪络不能形成稳定的工频电弧，不对架空输电线造成影响；一种是闪络转化为稳定工频电弧，就会造成雷击跳闸事故。合理加多绝缘子数量，可有效减小绝缘子串上的工频电场强度，防止雷电闪络转化为稳定的工频电弧，提高架空输电线绝缘水平，有效降低雷击事故率。
3.6采用中性点非有效接地
在中国35kV电压等级以下供电系统通常选用中性点不直接接地或者通过消弧线圈接地的方案，即中性点非有效接地。中性点非有效接地方式的供电系统可自动消除雷击引起的单相接地故障，不会出现相间短路和跳闸停电事故。当两条导线或者三条导线遭遇雷击瞬间，第一条对地闪络的导线类似一条避雷线，而分流则增加了相对于未闪络导线的耦合系数，以降低未闪络导线绝缘的电压，因而提高架空输电线的耐雷性能。因此，对于雷暴高发，而供电可靠性要求特别高的110kV供电系统也可采用中性点消弧线圈接地。
3.7装设自动重合闸装置
装设自动重合闸也是架空输电线防雷保护不可缺少的措施，是防止停电事故的有效途径。大量经验表明，架空输电线路雷击造成的绝大部分停电是瞬间发生的，安装自动重合闸装置，遭受雷击跳闸后，自动重合闸成功率在75%-95%之间。线路自动重合闸使架空输电线的供电稳定性大大提高，也大幅减少故障检修工程量。为了确保安全，架空输电线路被闪电击中在完成线路重合闸情况发生后应对架空输电线路及时检查，分析事故原因，找出防雷保护的缺陷，采取必要的防雷措施消除隐患。
4特殊线路、设备重点防护
针对架空输电线上某些绝缘水平相对薄弱以及需要采取措施重点保护的线路段或杆塔。举个例子，在进行大跨越架空输电线的防雷保护设计时，应重点考虑：（1）同一架空输电线的不同跨越档在设计时，应适当提高大跨越线路的绝缘水平；（2）为了避免雷击避雷线产生稳定电弧，架设避雷线时，应合理布置避雷线与线路之间的距离。
5结束语
综上所述，为避免和减少雷击事故，应切实做好LNG接收站架空输电线的防雷措施。造成架空输电线雷击事故的原因是很复杂的，处理线路的雷害问题要从实际出发，在防雷设计阶段综合考虑架空输电线所在区域雷电活动强弱水平、地形地貌情况和土壤电阻率大小等情况，并结合当地已有架空输电线长期运行经验以及运行模式等，进行全面的技术经济对比，通过对比选择合理的防雷设计方案，提高架空输电线抵抗雷击的水平，减少LNG接收站供电系统的雷电事故，保证LNG接收站供电可靠，安全生产。
参考文献：
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