淺談輸電線路繞擊故障概率及雷電預警策略

許博

摘 要：輸電線路運行的可靠性將直接影響著電力系統的供電質量，而影響輸電線路運行可靠性的最大危險因素就是雷電因素，通過對以往輸電線路運行的調查發現，受到雷擊電流的影響而引發繞擊故障現象屢見不鮮，對供電系統的運行質量造成極大的影響，而要避免或降低雷電對輸電線路的影響，則必須完善雷電預警體系，切實有效的做好雷電預警工作。

關鍵詞：輸電線路；繞擊故障；雷電預警

前言

雷電預警是避免輸電線路防雷擊的重要因素，在輸電線路雷電預警體系建設和完善的過程中，要結合地區天氣的實際情況來做好相應的預警工作，并加強對輸電線路的維護管理以及提升防雷水平也是雷電預警策略實施不可缺少的重要組成部分，對此，文章主要對輸電線路繞擊故障概率及雷電預警策略展開分析。

1 輸電線路繞擊故障概率分析

輸電線路是電力系統的重要組成部分，輸電線路運行的可靠性將直接影響著電力系統的供電質量，從而影響到居民的用電水平[1]。近些年來，在對輸電線路運行的調查中發現，輸電線路在受到雷電的影響下經常會發生輸電線路繞擊故障，給電力系統的供電質量造成極大的影響，甚至會引發人身安全事故，對用戶用電的安全性造成一定的影響。經過大量的調查分析，輸電線路受到地理位置的影響，每個地區每年的雷雨量有所不同，因此，不同地區的輸電線路所產生的繞擊故障也會有所不同，在對輸電線路繞擊故障概率計算的過程中，主要考慮因素是落雷側面距離、雷電流幅值等，需結合輸電線路繞擊跳閘率、故障發生時間跨度等各方面系數的計算分析得出輸電線路繞擊故障概率。

輸電線路繞擊故障對電力系統造成的影響極大，而通過對大量繞擊故障的分析調查發現，引發輸電線路繞擊故障發生的因素有很多，例如，輸電線路上的灰塵沉積較厚，在雷擊電流的作用下很容易產生繞擊故障；輸電線路的防雷水平不高，防雷設備陳舊、故障時有發生；缺乏對氣象的了解，在雷雨天氣來臨之前未能做好充分的準備工作，無法有效預測雷電流的幅值，致使輸電線路產生繞擊故障[2]。為了避免輸電線路繞擊故障的發生，降低其發生概率，應積極做好雷電預警工作。

2 輸電線路雷電預警策略分析

2.1 加強對輸電線路的維護管理

由于輸電線路的維護管理不及時，使得輸電線路在運行的過程中存在一些故障隱患，再加上雷擊電流的影響，導致輸電線路的繞擊故障發生，對電力系統的運行質量造成極大的影響，針對這種現象，作者認為應加強對輸電線路的維護管理[3]。首先，應定期對輸電線路進行維護保養，尤其是處在惡劣環境下運行的輸電線路，如，粉塵較大區域、多雨地區等，必須縮短維護周期，避免雷擊電流對輸電線路的正常運行造成影響，從而有效的降低輸電線路繞擊故障的發生率。其次，應加強對輸電線路的管理，及時消除輸電線路運行過程中潛在的安全隱患，將其扼殺在萌芽中，降低輸電線路繞擊故障的發生率。另外，為了保證輸電線路維護管理的有效性，應將線路段的維護管理劃分到個人，并實施責任制管理，一旦某個線路段出現繞擊故障，需對故障原因進行調查，是否受到不可抗拒因素的影響，如果是因工作人員維護管理不到位的話，應對相應負責人進行相應的懲罰，以此來警戒其他工作人員，培養工作人員的責任意識，從而有效的提升輸電線路維護管理的質量，降低輸電線路繞擊故障發生率，切實有效的提升輸電線路的運行質量。

2.2 提升輸電線路的防雷水平

輸電線路的防雷水平高低直接影響著輸電線路運行的安全性、可靠性，結合以上的分析，很多輸電線路上的防雷裝置陳舊、故障現象經常存在，無法抵御雷擊電流，從而引發輸電線路的繞擊故障，因此，要保證輸電線路運行的安全性、可靠性，不僅要注重對線路的維護管理，更要提升輸電線路的防雷水平，為雷擊預警打下夯實的基礎[4]。首先，應加強對輸電線路的巡查工作，尤其是對防雷裝置的巡查，一旦發現有故障、陳舊的防雷裝置，應及時對其進行更換，全面提升輸電線路的抗雷擊能力，另外，避雷裝置的應用應結合每個地區的實際情況采取合理的設置方案，如，對于一些多雷雨地區，應適當的增加防雷裝置，在一些空曠周邊無高大建筑物的地區，應加裝防雷裝置，以此來提升輸電線路的整體防雷水平。

2.3 建設并完善雷電預警體系

輸電線路在正常運行的過程中，經常會受到多方面因素的影響而引發輸電線路繞擊故障，對輸電線路運行的安全性、可靠性造成極大的影響，究其根本原因是雷電預警體系不夠完善，因此，要保證輸電線路可靠運行，相關部門應做好雷電預警體系的建設和完善[5]。首先，電力企業電力預警體系制定部門應積極與地方氣象局保持良好的溝通，及時了解未來幾天甚至更多天的天氣情況，是否存在暴雨、強雷電等惡劣的天氣，以便于提前做好相應的預警體系。例如，某地區的輸電線路雷電繞擊跳閘預警模型（如圖1所示）的建設，在獲取氣象預報參數之后，來獲取雷云的位置，并計算出側面距離，同時，通過獲取歷史雷電流幅值和特征參數幅值，并利用深井網絡的方法來得出雷電流和特征參數之間的模型，獲得雷電流預測復制，再結合側面距離來得出跳閘概率的分布模型，如果雷擊跳閘概率大于門檻值的話，應及時發布雷電預警等級、預警時間、跳閘概率等，從而有效的避免雷擊電流對輸電線路造成的影響。

其次，雷電預警機制的制定應積極運用先進的雷達設備等，這樣才能有效的提升雷電預警的有效性、可靠性。例如，結合以上的輸電線路雷電繞擊預警流程圖來分析，根據雷達設備探測，并得到不同網格內回波強度、回波頂高、垂直積累液態水含量等參數的預報值，利用訓練好的神經網絡模型可計算得到對應網格內的雷電流預測幅值；再獲取對應網格中心坐標，得到落雷側面距離；依據該地區不同電壓等級的雷擊跳閘概率分布模型，得到雷云所處網格對應的繞擊概率，得出輸電線路繞擊跳閘的概率，再根據實際的預警分析報告來實施相應的預警等級，從而有效的提高輸電線路運行的可靠性，避免或降低雷電對輸電線路的影響。

3 結束語

綜上所述，隨著社會經濟的飛速發展，客戶對用電質量、安全也提出了更高的要求，而以往輸電線路經常會受到雷擊電流的影響而產生繞擊故障，供電系統的運行質量造成一定的影響，達不到客戶的用電需求，不利于電力企業的發展，因此，必須采取有效的雷電預警策略來提升輸電線路運行的安全性、可靠性。

參考文獻

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[2]梁貴書，康琛，蘇紅梅，等.山區輸電線路繞擊暴露弧計算與分析[J].高壓電器，2013（4）.

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[5]楊慶，司馬文霞，馮杰，等.云廣特高壓直流輸電線路雷電屏蔽性能研究[J].高電壓技術，2013（3）.