輸電線路雷擊故障點查找分析與研究

雷水平 汪謙

摘 要：隨著電網穩定性的需求越來越高，當輸電線路發生雷擊故障時，如何快速有效的找到故障點，并恢復送電，保證電網的穩定運行顯得尤為重要。首先通過幾種線路故障原因的分析，然后對雷擊引起的線路故障進行深入的分析與研究，探討出快速查找雷擊故障點的方法。

關鍵詞：輸電線路；故障點；雷擊

1 輸電線路故障的原因分析

輸電線路在運行與維護中，難免會出現線路故障，引起線路跳閘。從以往的運行與維護實踐經驗中，發現引起跳閘的原因大致可以分為以下幾類：（1）樹障：當樹木與導線的距離小于《線路安規》相應電壓等級的安全距離時，導線與樹木之間會產生發電，引起線路開關自動拉開，即所謂的線路跳閘。（2）導線舞動：導線產生舞動，使得導線間的距離小于安全距離，導致導線之間發生相間短路，線路主保護動作，引起線路跳閘事故。（3）鳥害，當線路位于樹林以及水源豐富的地區，因為鳥巢以及鳥糞導致的線路故障較多。多次事故都是因為鳥糞，沿懸垂絕緣子串向下流動，導致單相接地事故，也會因為鳥糞造成橫擔與導線之間引起放電，形成所謂的空氣閃絡[1]。（4）外破，是引起線路跳閘的一個重要原因。從輸電線路故障統計當中，因為外力破壞而導致的線路故障，占有線路故障的重大比例。外力破壞包括工程施工、違章建筑、釣魚等，這些項目中吊車引起的線路故障最多，故障點一般發生在施工區域，發生線路事故后，導線與吊車上都存在明顯的放電痕跡。（5）污閃，污閃故障主要發生在線路周邊有水泥廠、鐵廠、公路等污源區域段，一般易發生在久旱后突然降溫并出現濃霧或毛毛雨的天氣；（6）其他原因如導線接頭發熱燒斷故障、變電站站內設備問題、保護定值計算整定錯誤、保護誤動，線路本體設備問題等等。（7）雷擊。輸電線路雷擊引起的線路故障，是輸電線路發生故障次數最多的因素，下面將重點進行分析研究。

2 輸電線路雷擊故障分析與研究

輸電線路因為雷擊引起的跳閘，是輸電線路跳閘的首要因素。每年因為雷擊引起的線路跳閘次數，占據線路故障的最大百分比。雷擊引起的線路跳閘，主要發生在雷雨季節，這個時節的雷電頻率特別高，也導致線路的雷擊故障發生率特別高。因為雷擊所引起的線路跳閘后，重合閘裝置重合成功率很高，并且單相接地的故障占大多數，兩相以及三相的故障雖然也存在，但這種情況相對較少。

雷擊一般可以分為兩大類：感應雷、直擊雷。所謂感應雷，是因為云層本身就帶有大量的電荷，當導線上感應到相應的異種電荷的時候，再加上原來的電量就會發生雷擊過電壓事故。直擊雷具體分為3種，第1種是雷電反擊，也就是所說的反擊雷，雷電有個比較突出的特點，就是比較容易雷擊到物體的最高處，所以桿塔的塔頂部位經常被作為雷擊的對象，如果是反擊雷，接地裝置一般都會出現雷擊放電點的印痕。第2種是繞擊雷，即雷電繞過避雷線擊在導線上。繞擊雷一般會導致瓷瓶或者導線上有比較明顯的放電點痕跡。第3種是雷擊避雷線。避雷線作用就是相對導線，使雷擊先于避雷線，使得雷電流從自身引流，而不至于擊到導線，從而起到保護導線的作用。

3 輸電線路雷擊故障查找研究

當發生雷擊線路跳閘事故，查找雷擊事故點分析研究：（1）查看線路范圍內的天氣情況，如果出現雷雨天氣，特別是有雷電天氣，發生雷擊線路故障的概率更大。（2）使用雷電定位系統來確定線路是否有雷電出現。線路跳閘后，根據線路的名稱、跳閘的時間、線路電壓等級、線路所屬區域等因素，在雷電定位系統中進行雷電查詢，是否有雷電，如果有雷電，應該迅速查找出跳閘線路上，雷電定位系統顯示與跳閘線路有關的落雷的具體時間、雷電強度、以及落雷位置與線路之間有關聯的桿號和距離。（3）線路發生跳閘事故后，運行管理人員應該在第一時間與調度部門進行溝通，查詢分析線路故障保護動作的情況。出現電流速斷保護動作情況，表明線路發生了比較嚴重的故障，并且發生在線路的首端范圍內比較普遍；出現電流I 段動作情況，表明線路發生的故障在保護安裝處線路首端；出現過流Ⅱ（Ⅲ）段動作，表明線路發生的故障有可能在全線路長范圍內，并且末端的幾率更大；出現零序保護動作情況，表明線路發生單相接地故障。并且把保護動作情況與故障錄波圖情況結合起來進行分析，會使線路故障點的判斷快速性和精準性更高[2]。（4）根據跳閘線路的歷史故障點進行分析。故障線路以前發生的跳閘記錄，對于查找線路故障點，有很多值得借鑒的地方，比如故障線路跳閘的特點、規律等等，能夠給此次線路故障點的查找有一定的參考價值。

通過分析研究的線路故障點發生的雷電與線路有關聯的桿塔，以及保護動作情況，確定線路故障點需要查找的桿塔號以及桿塔范圍，然后根據線路故障的性質與線路狀況采取有針對性的線路事故巡線措施，快速有效的對故障點進行查找。雷擊跳閘查找的重點部位是絕緣子閃絡情況、線夾、導線、鐵塔等雷擊放電點。如果雷擊點是瓷瓶，玻璃瓷瓶會產生自爆現象，很容易發現。發生過雷擊的合成絕緣子表面會留下電弧灼燒而產生的顆粒。普通瓷瓶最難判斷，有些瓷瓶的運行時間比較久遠，表面會有臟污甚至鐵銹，需要仔細觀察。有些被雷擊的瓷瓶上端因為觀察角度的關系，不容易發現，此時就需要進行登桿檢查。被電弧灼傷的瓷瓶一般會留黃色或者黑色的印記。如果在分析的線路故障桿塔號范圍內沒有發現故障點，應再向線路兩側各適當延伸幾基桿塔號。

參考文獻

[1]陳要嚴.淺析輸電線路跳閘原因及其解決措施與建議[J].廣東科技，2011，10（20）：116-117.

[2]黎敏.輸電線路常見跳閘分析及對策研究[J].科技與資訊，2011.