輸電線路綜合防雷措施技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

姜紅斌

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300）

輸電線路綜合防雷措施技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

姜紅斌

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300）

當(dāng)前我國(guó)各地區(qū)對(duì)于電能的需求量越來(lái)越高，也使得各地區(qū)的供電工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。輸電線路防雷技術(shù)是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提，我國(guó)南北地區(qū)跨度較大，每年雨季的雷電情況也不盡相同，因此需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整防雷措施，并對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估。本文即是對(duì)輸電線路防雷的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估進(jìn)行研究，首先介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)各類輸電線路防雷措施，并闡述了經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的方式和具體步驟，以期能為相關(guān)工作提供參考。

輸電線路；防雷措施；經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

雷電是當(dāng)前造成輸電線路和電網(wǎng)損害的重要因素，其一般發(fā)生于我國(guó)雨季階段，由于絕大多數(shù)輸電線路均需要架設(shè)在室外，因此很容易產(chǎn)生雷擊損傷。根據(jù)現(xiàn)代研究產(chǎn)生這種損傷的原因在于雷擊后線路內(nèi)產(chǎn)生過電壓，并進(jìn)一步導(dǎo)致絕緣子損傷，使得線路內(nèi)瞬時(shí)電流量過大，導(dǎo)致各種電網(wǎng)設(shè)備的損傷。

1 現(xiàn)代輸電線路當(dāng)中的綜合防雷措施

1.1 避雷線搭設(shè)

電網(wǎng)輸電線路防雷措施當(dāng)中最常見的就是增加避雷線，其主要是采用并聯(lián)的方式在原線路當(dāng)中接入一條輔助線路。在發(fā)生雷擊之后，避雷線就可以對(duì)雷擊所產(chǎn)生的電流進(jìn)行分流，并將其引導(dǎo)如接地線路當(dāng)中，從而發(fā)揮接地防雷設(shè)備的作用。在實(shí)際安裝時(shí)，每?jī)筛芾拙€路形成一個(gè)閉合的回路，該回路還存在一個(gè)小縫隙，這樣就可以實(shí)現(xiàn)避雷線路的接地絕緣功效。目前所應(yīng)用的避雷線路主要是為了防止雷擊擊穿絕緣子，并且為過多的電流提供宣泄的通道，從而保護(hù)該區(qū)域內(nèi)的輸電線路。

1.2 土壤電阻降低

接地避雷設(shè)施是輸電線路的主要防雷方法，但由于我國(guó)各地區(qū)土壤的電阻值存在一定的差異，其中部分地區(qū)土壤電阻值過高，就會(huì)導(dǎo)致雷擊時(shí)電流不易傳到如地面。因此，為了提升接地防雷的效果，通常會(huì)采用人工干預(yù)的方式降低電桿或電塔周圍土壤的電阻值，最常用的方法就是使用化學(xué)減阻劑，效果直接，而且能夠有效降低土壤電阻值。還可以采用爆破接地技術(shù)，這種降阻的方式適用于山區(qū)或地下巖層較多的環(huán)境[1]。

1.3 耦合地線搭設(shè)

如果某一地區(qū)的輸電線路在加裝避雷線、降低土壤電阻值后，其防雷效果仍未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，則可以采用耦合地線搭設(shè)的輔助手段。耦合地線就是指在鋪設(shè)地線的過程中，將其鋪設(shè)在導(dǎo)線的下端，這樣就能夠使上下兩條導(dǎo)線形成耦合作用，從而提升避雷效果，并且還可以降低因雷擊導(dǎo)致導(dǎo)線產(chǎn)生過電壓的幾率。同時(shí)，在輸電線路遭受雷擊的過程中，這種線路耦合鋪設(shè)方式可以起到更好的分流作用，保證輸電線路內(nèi)電流量保持在規(guī)定范圍內(nèi)，也增加了接地線路的功效。

1.4 采用中性點(diǎn)非有效接地方式

電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，可以使由雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動(dòng)消除，不致于引起相間短路和跳閘。而在二相或三相落雷時(shí)，由于先對(duì)地閃絡(luò)的⊥相相當(dāng)于一條避雷線，增加了分流和對(duì)未閃絡(luò)相的耦合作用，使未閃絡(luò)相絕緣上的電壓下降，從而提高了線路的耐雷水平。

1.5 加強(qiáng)線路絕緣

由于輸電線路個(gè)別地段需采用大跨越桿塔，這就增加了線路的落雷機(jī)會(huì)。高塔落雷時(shí)塔頂電位高，感應(yīng)過電壓大，而且受繞擊的概率也就越大。為了降低線路的跳問率，可在高桿塔上增加絕緣子串的片數(shù)，加大大跨越檔導(dǎo)，地線之間的距離，以加強(qiáng)線路的絕緣。

1.6 裝設(shè)自動(dòng)重合問

由于線路絕緣具有自恢復(fù)性能，大多數(shù)雷擊造成的閃絡(luò)事故在線路跳閘后都能夠自動(dòng)消除。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)的大部分線路故障都是瞬時(shí)性故障，安裝了自動(dòng)重合閘裝置能使線路迅速恢復(fù)供電，因此安裝了自動(dòng)重合閘裝置對(duì)于降低線路的雷擊事故率具有較好的效果。

2 輸電線路綜合防雷技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法

2.1 經(jīng)濟(jì)評(píng)估模式

通常情況下，對(duì)輸電線路防雷經(jīng)濟(jì)性的分析時(shí)采用的是層次分析模式。這主要是由于我國(guó)幅員遼闊，國(guó)內(nèi)各地區(qū)的土壤、天氣、水溫等各類情況存在明顯的差異，如果單純使用數(shù)據(jù)評(píng)估的方式，則無(wú)法對(duì)各細(xì)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行評(píng)估，從而降低了評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。而層次分析法則可以將防雷過程中的每個(gè)影響因素進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估，并了解各層次之間的影響因素和關(guān)系，從而獲得更準(zhǔn)確的權(quán)重系數(shù)。最終，根據(jù)綜合數(shù)據(jù)對(duì)防雷措施的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估[2]。

2.2 評(píng)估注意事項(xiàng)

在防雷措施經(jīng)濟(jì)性評(píng)估時(shí)：①必須將地區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、氣候等規(guī)律進(jìn)行研究，其中主要包括評(píng)估地區(qū)每年雷雨季節(jié)持續(xù)時(shí)間、降雨量、大范圍雷電天氣的發(fā)生率等。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)固定，220kV的輸電線路每年跳閘率應(yīng)該低于0.315次/100km。②盡量避免使用保護(hù)角降低的方法進(jìn)行防雷，因?yàn)榻档捅Ｗo(hù)角的同時(shí)必然需要修改電桿或電塔的高度，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致施工人員工作量的大幅度增加。同時(shí)，這種防雷方式也無(wú)法降低夏季雷電高發(fā)時(shí)期的防雷效果。

3 輸電線路綜合防雷措施的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估步驟

3.1 地質(zhì)勘查

在防雷措施經(jīng)濟(jì)性評(píng)估開始前，必須對(duì)該輸電線路所在區(qū)域周圍的環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行勘查，其中地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、雷電發(fā)生率等需要與地區(qū)環(huán)境部門溝通，利用專業(yè)的勘探隊(duì)伍完成數(shù)據(jù)的采集。而輸電線路分布、絕緣設(shè)備安裝分布、雷擊后跳閘次數(shù)等數(shù)據(jù)，則由當(dāng)?shù)仉娏芾聿块T提供。將兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合整理，為后期經(jīng)濟(jì)性評(píng)估工作提供更加準(zhǔn)確的參考。

3.2 假設(shè)評(píng)估

在獲取輸電線路周圍環(huán)境詳細(xì)信息之后，就可以開展評(píng)估工作。在評(píng)估時(shí)首先采用假設(shè)的方式，將所評(píng)估的防雷措施方案假設(shè)為實(shí)際情況下采用的方案，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)層次分析方式，將各項(xiàng)地理數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，將所獲得的數(shù)據(jù)與評(píng)估人員經(jīng)驗(yàn)判斷數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而獲得該方案下每年輸電線路跳閘次數(shù)，選擇成本最低且跳閘次數(shù)相對(duì)較少的方案。同時(shí)，還需要判斷假設(shè)預(yù)選方案在使用后所需要的維護(hù)成本、維護(hù)工作量、使用壽命等數(shù)據(jù)，并將其換算成經(jīng)濟(jì)性因素，從而更準(zhǔn)確地進(jìn)行評(píng)估[3]。

3.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為依托，建立地區(qū)或國(guó)內(nèi)輸電線路防雷技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)，將各類防雷措施安裝方案和經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果輸入數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。以層次分析法中的層次評(píng)估理念為核心，從而分解各類因素對(duì)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的影響。這樣，在具體評(píng)估工作遇到問題后，就可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的評(píng)估體系完成相關(guān)工作，提升經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的工作效率。

3.4 反饋體系

最終還需要建立相關(guān)數(shù)據(jù)的反饋體系，因?yàn)樽匀画h(huán)境并不如生產(chǎn)線一般具有規(guī)律性，自然界當(dāng)中的雷電天氣會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變，每一年的數(shù)據(jù)雖然具有一定的規(guī)律性，但在短期內(nèi)則具有很大差異。因此，必須在評(píng)估體系當(dāng)中建立反饋體系，針對(duì)當(dāng)前該輸電線路覆蓋區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境情況進(jìn)行反饋，從而使評(píng)估人員能夠更好地掌握實(shí)際情況，從而使經(jīng)濟(jì)性評(píng)估工作更加準(zhǔn)確[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

輸電線路防雷措施是保證輸電線路和電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，每年我國(guó)在輸電線路防雷技術(shù)當(dāng)中的投資額均較大，因此對(duì)防雷方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估就顯得更加重要。可以利用層次分析法，將防雷措施進(jìn)行分解，并在獲取當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)信息的前提下，以假設(shè)執(zhí)行方式評(píng)估各方案的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)和反饋系統(tǒng)，提升評(píng)估的準(zhǔn)確率。

[1]陳輝.針對(duì)建立輸電線路綜合防雷措施技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性的探討[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2016（03）：242～243.

[2]張士兵.綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的輸電線路防雷措施評(píng)估方法[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2012（28）：102～103.

[3]王清玲，周文斌，谷山強(qiáng)，等.陽(yáng)江地區(qū)典型輸電線路防雷評(píng)估與綜合治理研究[J].廣東電力，2012，25（02）：46～49.

[4]王樂.基于層次分析法的輸電線路防雷工程效能后評(píng)估[J].廣西電力，2014，37（06）：18～21.

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1004-7344（2016）24-0110-02

2016-8-9