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【摘 要】同塔双回线路是城乡电力行建设的重要组成部分，其绝缘水平直接关系到变电站线路供电的可靠性。为此，本文结合笔者多年的工作经验，探讨了高绝缘和不平衡绝缘方式对线路供电可靠性的作用，并借实际工程设计应用加以说明，以供类似工程研究借鉴。
【关键词】同塔双回；绝缘方式；雷击；工程设计
1.引言
随着我国社会经济建设步伐的不断加快，城市建设规模得到进一步的扩大，土地资源越来越稀缺及珍贵，这也导致一些地区无法开辟性的架空输电线路走廊，在一定程度上制约了城乡电力行业及经济的发展。同塔双回线路作为一种新型架设方式，具有减少走廊宽度、加大线路输电容量以及节约造价成本等优点，比较适用于线路通道紧张时将不同送电方向或者不同电压等级局部采用同一通道，目前在城乡电力行业建设中有所应用及推广。但是，同塔双向线路在施工、维修及遭遇雷击过程中容易出现停电的现象，影响到电力系统供电的可靠性。因此，本文基于同塔双向线路供电可靠性进行分析，综合探讨了平衡高绝缘及不平衡绝缘方式的优缺点，以提高输电线路供电的安全。
2.同塔双回线路的供电可靠性
在高海拔地区和雷电活动强烈地段，输电线路经常遭受雷击跳闸。通过相关计算数据表明，110/220kV双回线路在相同呼称高的条件下，耐雷水平要比单回线路低10%-30%，这就大大增加了线路雷击跳闸的可能性。同时根据《高海拔地区架空送电线路外绝缘运行情况调查》数据说明：在省电力系统中，110/220kV线路的雷击跳闸在事故跳闸是总次数的比例分别为41.2%和37.5%，雷击跳闸事故均为首位，是电网安全运行的主要威胁。
同塔双回输电线路一般都是电网中的重要线路，其安全、可靠、稳定运行是人们关心的重要问题，如果发生两回线路的同时跳闸故障，由此而带来的经济损失和社会影响是极其巨大的。因此，这就对工程设计人员提出了要求，如何提高输电线路耐雷水平，降低双回线路遭受雷击同时跳闸的概率，提高供电可靠率呢？
根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（D厅T620-1997）规定：架空输电线路的防雷击保护措施一般有架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设祸合地线、适当加强绝缘和装设自动重合闸装置等方式，下面本文主要从加强绝缘配置方式来进行讨论。
3.加强绝缘
根据相关的研究数据，增加绝缘子片数能有效提高线路的外绝缘水平，有利于提高绝缘子的闪络电压和线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率。
按基本塔型、绝缘子高度及不同片数进行的山区输电线路耐雷水平和预期雷击跳闸率的计算相關结果见下表。
从上表可以看出：对于110kV线路增加一片绝缘子提高耐雷水平10.2%，雷击跳闸率降低24%；220kV线路增加两片绝缘子提高耐雷水平15.6%，雷击跳闸率降低29.4%。
这说明高压输电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，保证输电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。
4.加强绝缘配置方式
目前同塔双回架空线路加强绝缘方式一般采用平衡高绝缘和不平衡绝缘两种配置方式。
4.1平衡高绝缘
即同塔双回线路的不同回路采用的绝缘方式比正常配置方式增加1到2片绝缘子的加强绝缘配置。根据国内外经验，采用平衡高绝缘设计，对于110kv及以上运行电压等级较高的同塔双回线路，不仅能有效提高两回线路的耐雷水平，大大减少总跳闸率，还能明显降低因线路遭受雷击而引起的双回路的同时跳闸事故，是一种比较有效的措施。目前在美国和日本的同杆双回线路一直都采用平衡高绝缘设计。
4.2不平衡绝缘
即同塔双回线路的一回线路采用正常绝缘配置方式，另一回线路采用比正常配置方式增加1到2片绝缘子的加强绝缘配置，也就是两回线路的绝缘子串片数有所差异。这样，雷击时正常绝缘子串片数的回路闪络的几率很大，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，从而保障了另一回路的连续供电。根据相关统计数据表明，如果采用不平衡绝缘配置方式，虽能有效降低同塔双回线路同时跳闸的概率，但折算到单回线路后总跳闸率还是较高的。因此，这种配置方式是以牺牲一回线路的安全运行为代价来降低两回线路的同时跳闸率，但总跳闸率会比较多，这在当前强调电网的安全运行高于一切的背景下，是不能充分提高供电安全性的。
5.两种绝缘方式的应用方法
5.1应用探讨
曾经在电力系统内有段时间统一要求采用平衡高绝缘，过了一段时间又统一要求采用不平衡绝缘，到底应该如何配置呢？从两种绝缘方式的优缺点来综合分析，我们认为不能固定的采用某种绝缘方式，而是要根据双回输电线路的送电侧和受电侧的不同组合情况来合理选择加强绝缘配置方式，才能进一步提高供电可靠性。下面通过常见的组合情况来说明加强绝缘配置方式的选择：
（l）双回输电线路的电源侧为不同的变电站或同一个变电站，受电侧为两个不同的变电站。这种组合情况应采用平衡高绝缘设计，这样可以提高双回线路段的整体耐雷水平，且不会因为绝缘水平有差别而使一回线路因雷击跳闸多而导致所供变电站经常停电，另一回所供变电站很少停电。在当前电力系统中要求高供电可靠性的情况下，同样电压等级的变电站其供电可靠性的要求一般是一样的，所以这种组合情况应采用平衡高绝缘，可以保证不同方向的受电侧变电站的供电可靠性均衡；
（2）双回输电线路的送电侧为不同的变电站或同一个变电站，受电侧为同一个变电站。这种组合情况可以采用不平衡绝缘设计，如前面所述，在雷击频繁的情况下，正常绝缘子串片数的回路可能闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，从而大大降低另一回路跳闸的可能性，确保了受电侧变电站的连续供电性，从而提高变电站的供电可靠性。
5.2工程设计应用
平衡高绝缘和不平衡绝缘已在几个工程中得到了设计应用。
5.2.1 平衡高绝缘的设计应用
某220kV输变电工程，110kV线路为双回路同塔架设，分别为220kV变向不同的110kV 变电站供电。为了避免两个不同的110kV 变电站在双回线路遭受雷击时，同时失去220kV变电源，应提高双回线路的整体耐雷水平，悬垂串和耐张串采用平衡高绝缘措施，均在正常配置方式上增加1 片绝缘子。
5.2.2 不平衡绝缘的设计应用
某220kV 线路为双回路同塔架设，分别为220kV电源来自不同的变电站。如果双回电源线路在发生雷击故障时，为了保障其中一回线路的连续供电可靠性，确保220kV变电站的连续不缺电，在设计过程中采用不平衡绝缘配置方式，即220kV线路悬垂串和耐张串按正常绝缘方式配置，分别为16 片和17 片，220kV线路（主供电源线路）悬垂串和耐张串较正常绝缘各增加两片，分别为18片和19 片。
6.建议
总之，同塔双向线路绝缘设计质量的影响变电站线路供电可靠性最重要的因素。因此，电力设计人员应根据双回送电线路送电侧和受电侧的实际情况，综合考虑各方面的因素，合理选择加强绝缘配置方式，并采取必要的防雷措施，避免雷击跳闸现象的出现。只有这样，才能真正提高电力系统输电线路的供电可靠性。
参考文献：
[1] 陶礼兵；李志军.采用差绝缘方式降低110kV同塔双回线同跳几率[J].浙江电力.2012年第09期
[2] 植芝豹.同塔双回架空输电线路不平衡绝缘选用探讨[J].广西电力.2010年第01期
【关键词】同塔双回；绝缘方式；雷击；工程设计
1.引言
随着我国社会经济建设步伐的不断加快，城市建设规模得到进一步的扩大，土地资源越来越稀缺及珍贵，这也导致一些地区无法开辟性的架空输电线路走廊，在一定程度上制约了城乡电力行业及经济的发展。同塔双回线路作为一种新型架设方式，具有减少走廊宽度、加大线路输电容量以及节约造价成本等优点，比较适用于线路通道紧张时将不同送电方向或者不同电压等级局部采用同一通道，目前在城乡电力行业建设中有所应用及推广。但是，同塔双向线路在施工、维修及遭遇雷击过程中容易出现停电的现象，影响到电力系统供电的可靠性。因此，本文基于同塔双向线路供电可靠性进行分析，综合探讨了平衡高绝缘及不平衡绝缘方式的优缺点，以提高输电线路供电的安全。
2.同塔双回线路的供电可靠性
在高海拔地区和雷电活动强烈地段，输电线路经常遭受雷击跳闸。通过相关计算数据表明，110/220kV双回线路在相同呼称高的条件下，耐雷水平要比单回线路低10%-30%，这就大大增加了线路雷击跳闸的可能性。同时根据《高海拔地区架空送电线路外绝缘运行情况调查》数据说明：在省电力系统中，110/220kV线路的雷击跳闸在事故跳闸是总次数的比例分别为41.2%和37.5%，雷击跳闸事故均为首位，是电网安全运行的主要威胁。
同塔双回输电线路一般都是电网中的重要线路，其安全、可靠、稳定运行是人们关心的重要问题，如果发生两回线路的同时跳闸故障，由此而带来的经济损失和社会影响是极其巨大的。因此，这就对工程设计人员提出了要求，如何提高输电线路耐雷水平，降低双回线路遭受雷击同时跳闸的概率，提高供电可靠率呢？
根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（D厅T620-1997）规定：架空输电线路的防雷击保护措施一般有架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设祸合地线、适当加强绝缘和装设自动重合闸装置等方式，下面本文主要从加强绝缘配置方式来进行讨论。
3.加强绝缘
根据相关的研究数据，增加绝缘子片数能有效提高线路的外绝缘水平，有利于提高绝缘子的闪络电压和线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率。
按基本塔型、绝缘子高度及不同片数进行的山区输电线路耐雷水平和预期雷击跳闸率的计算相關结果见下表。
从上表可以看出：对于110kV线路增加一片绝缘子提高耐雷水平10.2%，雷击跳闸率降低24%；220kV线路增加两片绝缘子提高耐雷水平15.6%，雷击跳闸率降低29.4%。
这说明高压输电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，保证输电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。
4.加强绝缘配置方式
目前同塔双回架空线路加强绝缘方式一般采用平衡高绝缘和不平衡绝缘两种配置方式。
4.1平衡高绝缘
即同塔双回线路的不同回路采用的绝缘方式比正常配置方式增加1到2片绝缘子的加强绝缘配置。根据国内外经验，采用平衡高绝缘设计，对于110kv及以上运行电压等级较高的同塔双回线路，不仅能有效提高两回线路的耐雷水平，大大减少总跳闸率，还能明显降低因线路遭受雷击而引起的双回路的同时跳闸事故，是一种比较有效的措施。目前在美国和日本的同杆双回线路一直都采用平衡高绝缘设计。
4.2不平衡绝缘
即同塔双回线路的一回线路采用正常绝缘配置方式，另一回线路采用比正常配置方式增加1到2片绝缘子的加强绝缘配置，也就是两回线路的绝缘子串片数有所差异。这样，雷击时正常绝缘子串片数的回路闪络的几率很大，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，从而保障了另一回路的连续供电。根据相关统计数据表明，如果采用不平衡绝缘配置方式，虽能有效降低同塔双回线路同时跳闸的概率，但折算到单回线路后总跳闸率还是较高的。因此，这种配置方式是以牺牲一回线路的安全运行为代价来降低两回线路的同时跳闸率，但总跳闸率会比较多，这在当前强调电网的安全运行高于一切的背景下，是不能充分提高供电安全性的。
5.两种绝缘方式的应用方法
5.1应用探讨
曾经在电力系统内有段时间统一要求采用平衡高绝缘，过了一段时间又统一要求采用不平衡绝缘，到底应该如何配置呢？从两种绝缘方式的优缺点来综合分析，我们认为不能固定的采用某种绝缘方式，而是要根据双回输电线路的送电侧和受电侧的不同组合情况来合理选择加强绝缘配置方式，才能进一步提高供电可靠性。下面通过常见的组合情况来说明加强绝缘配置方式的选择：
（l）双回输电线路的电源侧为不同的变电站或同一个变电站，受电侧为两个不同的变电站。这种组合情况应采用平衡高绝缘设计，这样可以提高双回线路段的整体耐雷水平，且不会因为绝缘水平有差别而使一回线路因雷击跳闸多而导致所供变电站经常停电，另一回所供变电站很少停电。在当前电力系统中要求高供电可靠性的情况下，同样电压等级的变电站其供电可靠性的要求一般是一样的，所以这种组合情况应采用平衡高绝缘，可以保证不同方向的受电侧变电站的供电可靠性均衡；
（2）双回输电线路的送电侧为不同的变电站或同一个变电站，受电侧为同一个变电站。这种组合情况可以采用不平衡绝缘设计，如前面所述，在雷击频繁的情况下，正常绝缘子串片数的回路可能闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，从而大大降低另一回路跳闸的可能性，确保了受电侧变电站的连续供电性，从而提高变电站的供电可靠性。
5.2工程设计应用
平衡高绝缘和不平衡绝缘已在几个工程中得到了设计应用。
5.2.1 平衡高绝缘的设计应用
某220kV输变电工程，110kV线路为双回路同塔架设，分别为220kV变向不同的110kV 变电站供电。为了避免两个不同的110kV 变电站在双回线路遭受雷击时，同时失去220kV变电源，应提高双回线路的整体耐雷水平，悬垂串和耐张串采用平衡高绝缘措施，均在正常配置方式上增加1 片绝缘子。
5.2.2 不平衡绝缘的设计应用
某220kV 线路为双回路同塔架设，分别为220kV电源来自不同的变电站。如果双回电源线路在发生雷击故障时，为了保障其中一回线路的连续供电可靠性，确保220kV变电站的连续不缺电，在设计过程中采用不平衡绝缘配置方式，即220kV线路悬垂串和耐张串按正常绝缘方式配置，分别为16 片和17 片，220kV线路（主供电源线路）悬垂串和耐张串较正常绝缘各增加两片，分别为18片和19 片。
6.建议
总之，同塔双向线路绝缘设计质量的影响变电站线路供电可靠性最重要的因素。因此，电力设计人员应根据双回送电线路送电侧和受电侧的实际情况，综合考虑各方面的因素，合理选择加强绝缘配置方式，并采取必要的防雷措施，避免雷击跳闸现象的出现。只有这样，才能真正提高电力系统输电线路的供电可靠性。
参考文献：
[1] 陶礼兵；李志军.采用差绝缘方式降低110kV同塔双回线同跳几率[J].浙江电力.2012年第09期
[2] 植芝豹.同塔双回架空输电线路不平衡绝缘选用探讨[J].广西电力.2010年第01期