随着电网的不断发展,多电压等级输电线路因雷击引起的事故不断增加。其中,石化企业生产装置具有连续生产、易燃易爆的特殊性,对连续供电的可靠性和电能质量要求非常高,雷击输电线路导致的跳闸可引起电机等重要电气设备停运,从而导致连续生产中断,极易引起火灾和爆炸事故的发生,并造成巨大的损失。通过了解石化企业多电压等级输变电系统雷击的运行现状及问题,查找多电压等级输电线路雷击灾害原因以及存在的薄弱环节,开展输电线路防雷关键技术及装备研究具有重要的社会和经济意义。为了定量分析35k V输电线路雷电防护能力,综合考虑雷电模型、杆塔、避雷器、变压器等信息,建立35k V输电线路直击雷和雷电感应仿真计算模型,计算分析杆塔接地电阻、档距、避雷线、避雷器等对雷电防护能力的影响。为了定量分析雷电绕击对输电线路的危害,构建110k V及以上输电线路的微缩模型,试验使用的微缩杆塔塔高、档距、线径等试验参数均以同样的比例进行等比例微缩,开展输电线路绕击试验研究。研制多针式线路防绕击避雷针,采用A+C波,对纯铝制接闪杆和镀钨铝制接闪针杆的避雷针进行测试。为了解决传统氧化锌避雷器雷击易损坏的缺点,开展基于间隙放电的多间隙自熄弧线路避雷器研究,利用气体热膨胀的原理,基于磁流体动力学(MHD)理论,建立电弧间隙的数学模型,计算电弧间隙电导率的分布情况,及调整电极半径、间距时温度与电导率的变化情况。并研制基于间隙放电的多间隙自熄弧线路避雷器,开展多间隙自熄弧线路避雷器高压冲击和电流冲击试验。以典型石化企业220k V、110k V、35k V不同电压等级的输电电线路为例,采用电磁暂态仿真软件对220k V、110k V线路安装避雷器前后的耐雷水平进行计算,根据仿真结果确定避雷器安装相别和支数,制定石化企业高压输电线路防雷改造方案。制定自熄弧线路避雷器在35k V线路的安装方案,并计算安装间隙自熄弧线路避雷器后的雷电防护效果,有效降低线路雷击跳闸率。