輸電線路防雷技術研究

高登軍

內蒙古電力勘測設計院有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010020

輸電線路防雷技術研究

高登軍

內蒙古電力勘測設計院有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010020

雷害事故的頻發性直接影響著輸電線路的安全性，進而制約著供電的持續性，因此，輸電線路防雷的重要性是不言而喻的。雖然目前我國各等級輸電線路已應用了諸多防雷技術措施，但雷害事故仍然占據著較大比例，究其原因，并不是各項技術方法的不成熟，而是沒有采取針對性、綜合性、有效性的技術方案。文章主要結合具體輸電線路實例，對如何制定針對性、綜合性、有效性的防雷技術措施進行研究。

輸電線路；防雷；電阻

輸電線路作為電能傳輸的大動脈，其分布廣泛、架構復雜，特別是在線路規劃過程中易受諸多因素的限制而暴露于雷擊環境中。據相關數據統計，各等級輸電線路跳閘故障中雷擊跳閘故障所占比例已超過了30%，特別是少數高壓、超高壓輸電線路雷害事故竟達到了40%以上，這充分說明雷害對輸電線路正常運行的嚴重性及危害性。因此，為了減少雷擊跳閘事故頻率，保障整體電力系統的安全運行，輸電線路防雷技術措施是不可或缺的。由于雷電的發生是一種隨機的自然現象，時間、地點都無法完全預料，不確定性因素較多，因此，必須結合現場實際，考慮技術的可行性及經濟性，采取針對性、有效性、綜合性的防雷技術措施，從而整體性的提高輸電線路的耐雷水平。文章結合某地區輸電線路雷擊跳閘故障實際情況，對雷擊跳閘作了簡要分析，并提出了綜合性的防雷技術措施及思路，可為輸電線路防雷實踐提供參考。

1 輸電線路雷擊跳閘情況

某地區輸電線路幅員遼闊、點多面廣，且所覆蓋區域內雷電活動較為頻繁，這導致該地區輸電線路的雷擊跳閘現象與鄰近其他地區相比更為嚴重。據相關數據統計，該地區2010 年～2013年35kV及以上輸電線路的雷擊跳閘總數在跳閘總數中所占比例超過了80%，這充分說明了雷擊跳閘是造成該地區35kV及以上輸電線路跳閘故障的主要原因。目前，該地區35kV及以上輸電線路承擔著多個區縣的電力直供任務，在當地電力資源優化配置中起著極為關鍵的作用。因此，為了提高該地區輸電線路供電可靠性益，以及保障該地區電網的安全穩定運行，必須做好防雷工作，提高輸電線路整體耐雷水平。該地區2010年至2013年35kV及以上輸電線路雷擊跳閘次數統計數據顯示，35kV及以上輸電線路平均每年的雷擊跳閘數達到了60次，可以看出較為頻繁的雷擊跳閘現象已對該地區輸電線路的供電持續性造成了嚴重的影響。其中，220kV為11次，且多數發生在山區，為該地區輸電線路防雷的重點區域。110kV為36次，35kV為13次，且同一條線路重復遭雷擊的現象常有發生，因此很有必要對線路采取綜合防雷技術措施。

2 輸電線路雷擊跳閘分析

2.1 雷電活動的分析

據雷電定位系統對該地區雷電活動的統計，2010年～2013年該地區的雷電總數超過了30000多個，這意味著該地區的雷電活動與其他地區相比更為頻繁。因此，有必要對該地區的雷電定位系統數據、氣象觀測數據進行統計、分析，從而探索出該地區的雷電活動規律，為防雷技術方案的制定提供重要的參考依據。據調查統計數據顯示，該地區輸電線路的雷擊跳閘次數集中在4、5、7、8 月份，這是因為該地區這幾個月份是雷雨季節，雷電活動更為頻繁，因此該時間段需加強防雷工作。

2.2 雷害方式的判定

雷害主要有反擊和繞擊兩種形式，雷害的判定方式較為簡單，反擊一般可在塔頭找到接地點，而繞擊只能在絕緣子接地端找到繞擊點。每次雷害事故發生時，都應進行事故巡視，若有必要，還應登桿透視雷擊故障詳細情況，并做好圖文記錄，從而為雷害方式的判斷和防雷工作的開展提供重要判據，一般情況下，繞擊是輸電線路遭雷擊的主要形式。

2.3 地質條件的影響

雷電繞擊率與桿塔高度，以及線路所在地形、地貌、地質條件存在密切關系，而該地區地質結構復雜，部分輸電線路架設在高山、山地之中，又有巖石、頁巖、沙石等地質，土壤電阻率較高，諸多不利的地質條件更容易發生雷電繞擊現象。

3 輸電線路防雷綜合技術措施

3.1 輸電線路防雷技術措施

針對該地區輸電線路雷擊跳閘頻繁發生的實際情況，以及該地區的氣候、地質特殊實情，可以采取如下技術措施來提高線路整體耐雷水平。

1）提高線路的絕緣水平。輸電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比關系，因此，增強線路的絕緣水平是一項重要的防雷技術措施。可通過加強零值絕緣子檢測或更換新型絕緣子等方法來保證線路的絕緣性能。

2）降低桿塔的接地電阻。輸電線路的接地電阻與耐雷水平成反比關系，由于該地區土壤電阻率較高，因此，降低桿塔的接地電阻是提高該地區線路耐雷水平的基礎性技術措施。

3）增設耦合地線。在雷擊頻發及雷電活動強烈的桿塔、地段增設耦合地線，也是提高輸電線路的耐雷水平有效途徑之一。

4）安裝線路避雷器。選擇性的在雷擊跳閘頻發的線路安裝線路避雷器能起到較好的避雷效果，該地區部分線路已安設了一定數量的線路避雷器，且起到了較好的防雷效果，但由于避雷器裝設成本較高，因此，可在特殊位置適當使用。

根據該地區雷電活動及雷害實際情況，以及雷害產生的主要原因，考慮防雷方案的經濟適用性以及防雷技術的可行性，對上述各項技術措施進行對比分析，最終決定該地區輸電線路的防雷主要措施為接地網改造，并適當選擇加裝避雷器、加裝可控放電避雷針、加裝防繞擊避雷針及其他防雷技術措施。

3.2 輸電線路防雷整體安排

在輸電線路防雷實踐過程中，時常會受到防雷投入資金的限制，因此，有必要對輸電線路防雷作整體安排。

1）集中治理。在防雷工作中經常會不考慮雷電活動的隨機性，在某種程度上容易忽略線路“線”優先于“點”的原則。往往出現對一條線路雷擊的某段進行防雷技術改造后，結果該線路的另一段又出現了雷擊故障，因此，將防雷工作范圍分散至多條線路還不如集中精力治理好某一條線路。

2）整體考慮。最初開展防雷工作時，大多采用的是“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的方式，簡單的在易遭雷擊的桿塔加裝避雷器，卻忽略了對桿塔接地的整改，最終影響防雷效果。事實上，裝設非常規防雷裝置的目的就是將雷電繞擊轉化為反擊，但對桿塔的接地電阻要求且很高。因此，防雷工作需整體考慮、綜合完善，采取加裝防雷裝置與桿塔接地改造相結合的方式來提高耐雷水平水平。

3）注重源頭。輸電線路遭受雷擊的原因主要有線路絕緣水平、桿塔接地電阻、避雷線保護角等。若本身線路的絕緣水平高、避雷線保護角小、接地電阻小，雷擊跳閘率明顯會低很多，因此，應充分考慮線路走廊的落雷情況，盡可能從輸電線路設計源頭來提高耐雷水平。

4）精心維護。通常在雷電活動頻發之前，采取防雷裝置檢查、桿上引下線維護、鐵夾板涂抹導電膏等維護措施，能有效的減少雷害事故。

4 結論

實踐證明，通過采取以上防雷綜合技術措施，該地區輸電線路在近兩年雷害事故呈明顯的下降趨勢，充分說明了防雷技術及思路的合理性，具有一定的借鑒價值。

[1]黃會賢，羅標，曹云軒.山區高壓輸電線路的防雷對策[J].電力建設，2012（5）.

[2]張午陽，周平.重慶500kV輸電線路雷擊故障調查分析及防雷研究[J].華中電力，2008（4）.

表1

從表1中我們可以看出，傳統的手寫記錄中需要104字而變電管理系統中只需要鍵盤輸入82字，在填寫登記簿時變電管理系統更是可以直接生成，而手寫記錄需要填寫漢字108個，減少了大量無謂工作。另外，變電管理系統中設置了無需輸入漢字的驗收工作，使工作票更加準確。在辦理結束工作時，以前還需要手寫40字，而變電管理系統自動生成，方便快捷。

5 結論

變電運行中數據的集中管理和存儲得益于變電管理系統的應用，并為今后的自動化打下牢靠的基礎，極大的改善了供電質量，規范和提高了管理水平，保證了變電運行的安全和可靠。變電管理系統提供的分析和統計資料，使各個環節密切相連，更利于變電運行的管理。

參考文獻

[1]劉程.談變電運維管理系統對變電運行的革新影響[J].科技與企業，2014（14）.

[2]蘇麗萍，李武.探討提高變電設備運行維護水平的方法和措施[J].中國科技縱橫，2012（23）.

[3]張靜.關于變電運行設備的維護技術的分析[J].科技創新與應用，2012（33）.

TM7

A

1674-6708（2015）149-0037-02