近日，由中国电力科学研究院有限公司、陕西电力科学研究院、西安西电避雷器有限责任公司联合研制的新型无间隙线路避雷器在陕西750千伏宝山Ⅰ线投运，标志着过电压防护技术正式由实验室阶段转入工程应用阶段。

 

西北地区是国家重要能源基地、清洁能源大送端。750千伏电网作为西北电网骨干网架，承担着大规模新能源电力汇集与外送的关键任务。然而，超高压输电线路长期受雷电过电压和操作过电压影响。雷电过电压由雷云放电引发，是典型的单极脉冲冲击波，幅值可达数百万伏，持续时间仅数十微秒；操作过电压由开关类设备分合引起，是工频或非工频振荡波，幅值一般为额定电压的数倍，通常持续数毫秒至数十毫秒。二者成因和特性不同，以往需分别配置防护装置。两套装置彼此独立，导致设备种类多、成本高，安装和运维工作量较大。“为此，我们想到研发一种兼具雷电和操作过电压防护功能的新设备，解决这一影响电网建设和运维安全的工程难题。”国网陕西省电力有限公司三级技术专家申巍介绍。

 

2023年10月起，中国电科院高压所联合陕西电科院、西电避雷器等单位组成研发团队，围绕防护一体化、设备轻量化方向开展研发工作。以往，防护雷电过电压的设施安装在铁塔附近的固定位置，操作过电压的防护设施则需结合整条线路统筹布防。二者机理和约束条件不同，研发协同防护机制并非原有防护机制的简单叠加。为此，研发团队创新提出以雷电防护定点需求为约束、以操作过电压全局优化为目标的多段式协同规划方法，通过建模仿真验证雷电与操作过电压协同抑制方案的可行性，解决了超高压长线路过电压协同治理的难题。

 

氧化锌电阻片是避雷器的核心部件。常用氧化锌电阻片存在残压偏高、通流容量不足、电压梯度偏低等问题，难以同时承受两类过电压冲击。没有现成的产品可用，团队从理论建模、材料配方、烧结工艺到组装测试开展自主攻关，研发出兼具高梯度、大容量、低残余电压特性的新型氧化锌电阻片。

 

在此基础上，团队优化零部件选型和整机结构，研制出紧凑型、轻量化的750千伏新型无间隙线路避雷器。“我们选用D115电阻片、5节元件串联加一体式硫化工艺，并通过内外结构创新等手段给设备‘减重瘦身’。”团队成员郭子忻介绍。与现有带间隙产品相比，新型无间隙线路避雷器整机重量降低25%以上，设备的结构高度降低30%以上，整机残余电压下降3%以上。该避雷器可降低铁塔荷载，便于在既有铁塔上灵活安装。它兼具雷电和操作过电压防护功能，一机两用，既能节约在运线路改造费用，也可以减少新建工程的设备投入。

 

新型无间隙线路避雷器转入工程应用阶段，实现了750千伏线路避雷器从传统“配间隙单一抑制”向“无间隙雷电/操作过电压协同抑制”的技术跨越，丰富了我国超高压过电压防护装备体系。该设备为西北骨干网架以及新能源基地外送通道的安全稳定运行提供了更经济、高效的解决方案，也为工程改造、技术标准化和成果产业化积累了实践经验。后续，团队将继续开展超高压线路过电压防护技术攻关，推动创新成果落地应用。

 

来源：电网头条