輸電線(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)與故障排除方法簡(jiǎn)析

李斌明

摘 要：文章主要簡(jiǎn)析了雷電故障對(duì)電力系統(tǒng)中輸電線(xiàn)路的危害性，并按照此類(lèi)危害羅列出了國(guó)內(nèi)外常規(guī)以及新的防雷措施。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行維護(hù)；故障排除

中圖分類(lèi)號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）32-0116-02

雷暴天氣是自然現(xiàn)象中的一種天氣現(xiàn)象，近一段時(shí)間以來(lái)雷電災(zāi)害發(fā)生非常多，發(fā)生頻率逐年上升，雷害會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，同時(shí)產(chǎn)生巨額的經(jīng)濟(jì)損失，使人們非常的恐懼雷害，并對(duì)雷害的原因進(jìn)行探索。對(duì)人類(lèi)活動(dòng)區(qū)域的范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)表明顯示雷電現(xiàn)象本身發(fā)生的絕對(duì)值沒(méi)有太增加，但是引起的雷害的頻率卻越來(lái)越頻繁，雷害形成的破壞后果越來(lái)越嚴(yán)重，特別是輸電線(xiàn)路。為此，有效和安全的防雷措施，提高輸電線(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)水平，怎樣減少雷電對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)的破壞越來(lái)越受到有關(guān)人員的關(guān)注。

1 雷電對(duì)電力線(xiàn)路的危害

對(duì)于輸電線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，雷電造成的安全危害很大，經(jīng)常會(huì)使絕緣子發(fā)生閃絡(luò)，山區(qū)等交通不方便的地區(qū)尤其嚴(yán)重，給巡視、排障增加了一定的難度。在海拔較高的地區(qū)受到特殊地形的影響，發(fā)生雷電同時(shí)會(huì)有大風(fēng)和急雨，風(fēng)速過(guò)快使高大的樹(shù)木壓在導(dǎo)線(xiàn)上，輸電線(xiàn)路發(fā)生振動(dòng)后發(fā)生碰擊，從而使線(xiàn)桿倒下以至線(xiàn)路中斷。這些嚴(yán)重的輸電線(xiàn)路故障如果不及時(shí)處理，會(huì)引發(fā)電力事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成損害。

在所有電網(wǎng)事故中，輸電線(xiàn)路占比較大，在輸電線(xiàn)路故障中，雷擊跳閘占比較大，特別是山區(qū)輸電線(xiàn)路，大部分線(xiàn)路故障是因?yàn)槔讚艉筇l，運(yùn)行記錄和架空輸電線(xiàn)路的供電故障也有一半是由雷電引起的，對(duì)雷擊跳閘進(jìn)行有效的防范，可以有效降低輸電線(xiàn)路故障，使電網(wǎng)故障的發(fā)生頻率降低。

經(jīng)過(guò)多年的研究，我國(guó)形成了一套比較有效可行的輸電線(xiàn)路防雷方法，常用的防雷方法有對(duì)接地電阻進(jìn)行降低、架設(shè)避雷線(xiàn)、安裝自動(dòng)重合閘等，一些山區(qū)的輸電線(xiàn)路發(fā)生雷害非常普遍 ，對(duì)接地電阻進(jìn)行降低有一定的難度，工程造價(jià)較高、工作量大，效果也不太明顯；為此，進(jìn)行防雷擊的關(guān)鍵是預(yù)防雷擊跳閘事故。

2 采取雷電危害防護(hù)措施

2.1 常規(guī)有效的防雷措施

雷電活動(dòng)具有季節(jié)性的特點(diǎn)，所以要掌握當(dāng)?shù)乩纂姷幕顒?dòng)規(guī)律，根據(jù)規(guī)律來(lái)采取有效的防雷措施。下面介紹一下常用的有效防雷措施。

2.1.1 對(duì)線(xiàn)路桿塔的接地裝置進(jìn)行改裝

一般線(xiàn)路在架設(shè)在荒坡野外，經(jīng)常受到氣候、地形以及環(huán)境的影響，接地網(wǎng)會(huì)受到外界的影響發(fā)生銹蝕和破壞，要定期對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)到的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的改造，要保證地網(wǎng)正常運(yùn)行，質(zhì)量合格。具體的實(shí)施辦法為：

①組織專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)路人員對(duì)桿塔的接地電阻和土層的電阻率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)接地裝置進(jìn)行檢查，確保其實(shí)好性。

②如果有雷擊重點(diǎn)線(xiàn)路，要對(duì)其接地電阻進(jìn)行普查測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果改造雷擊重點(diǎn)影響區(qū)域和雷擊頻發(fā)性桿塔接地裝置；如果變電站終端和桿塔接接地電電阻連續(xù)五基不合格，要進(jìn)行重點(diǎn)改造，通過(guò)改造降低接地電阻。

③如果線(xiàn)路的接地引下線(xiàn)某些區(qū)域被盜程度嚴(yán)重，要用扁鋼為材質(zhì)的引下線(xiàn)進(jìn)行改造，要保證桿塔常年接地。

④要根據(jù)不同地區(qū)的地形、地質(zhì)、土壤情況，選擇采取接地體的形式，可以采用垂直、形式以及水平復(fù)合的接地體形式，各個(gè)季節(jié)的接地電阻要保證合格。

⑤如果桿塔接地網(wǎng)的土壤電阻率非常高，埋設(shè)接地網(wǎng)時(shí)要換用土壤電阻率低的土壤，也可以進(jìn)行延伸接地，將接地網(wǎng)引到土壤電阻率低的地方進(jìn)行接地，這樣可以有效降低接地電阻。

2.1.2 換合成絕緣子

對(duì)重雷區(qū)，絕緣子污染嚴(yán)重的桿塔，瓷絕緣子要更換為合成絕緣子，合成絕緣子可以增加絕緣的強(qiáng)度，使線(xiàn)路的抗雷能力大大增強(qiáng)。

2.1.3 安裝氧化鋅避雷器時(shí)要采用線(xiàn)路型

氧化鋅避雷器的工作原理如下：如果桿塔受到雷擊，有一部分雷電穿過(guò)避雷線(xiàn)進(jìn)入相鄰的桿塔，另一部分雷電從桿塔流入大地，桿塔的接地電阻處于暫時(shí)的電阻狀態(tài)，用沖擊接地電阻來(lái)表示。如果有些地區(qū)的雷電活動(dòng)程度比較嚴(yán)重，土壤的電阻率較高，桿塔的接地電阻較大，同時(shí)降低接地電阻有一定的難度，防雷時(shí)氧化鋅避雷器可以選用安裝線(xiàn)路型，這樣可以有效提高線(xiàn)路的抗雷水平，降低雷擊危害。

2.2 新型防雷技術(shù)-安裝引弧間隙

傳統(tǒng)的防雷技術(shù)都是以防、堵為主，而近年來(lái)，防雷領(lǐng)域新出現(xiàn)了一種新的防雷理念，那就是雷害發(fā)生是隨機(jī)的，無(wú)法避免，不如對(duì)其進(jìn)行疏導(dǎo)，找到一個(gè)可以保證線(xiàn)路安全的通道來(lái)對(duì)雷電流進(jìn)行疏導(dǎo)，同樣可以有效防雷。引弧間隙是這一新思路的代表。安裝引弧間隙以后，絕緣子串被間隙保護(hù)起來(lái)，避免因放電損壞絕緣子而造成永久性故障。根據(jù)有關(guān)資料介紹，在大跨越桿塔上應(yīng)用，獲得較好的引弧效果。

2.3 利用雷電定位系統(tǒng)快速準(zhǔn)確排除雷電故障

2.3.1 雷電定位系統(tǒng)特點(diǎn)

雷擊輸電線(xiàn)路是頻繁發(fā)生雷擊的線(xiàn)路，產(chǎn)生的危害很大，特別希望每次雷擊后能快速的確定雷擊輸電線(xiàn)路的發(fā)生位置，可以盡快的查明故障原因和受破壞程度，從而及時(shí)采取措施來(lái)進(jìn)行修復(fù)，并根據(jù)以往的數(shù)據(jù)找出經(jīng)常發(fā)生雷擊的位置并對(duì)其易發(fā)生雷擊的原因進(jìn)行分析，采取針對(duì)性的改進(jìn)措施，提高電網(wǎng)的安全性。所以，對(duì)雷電進(jìn)行準(zhǔn)確的定位是電力從業(yè)人員的關(guān)注重點(diǎn)。

目前在電力系統(tǒng)中定位雷擊故障點(diǎn)最常用的技術(shù)是雷電定位系統(tǒng)和故障測(cè)距。雷電定位系統(tǒng)（LLS）是一種大面積雷電測(cè)量的新技術(shù)。70年代中期，由美國(guó)M.A.Uman和E.P.Krider等人研制成功了雷電定位系統(tǒng)（LLS），可以進(jìn)行精確的定位。LLS具有明顯的功能優(yōu)勢(shì)，主要對(duì)電力系統(tǒng)雷擊故障點(diǎn)和森林中的雷擊火災(zāi)進(jìn)行檢測(cè)，并在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。

我國(guó)在80年代也引進(jìn)了LLS；由于雷電定系統(tǒng)可以較準(zhǔn)確地測(cè)量雷電流大小、極值和雷擊位置，便于有關(guān)雷電參數(shù)的積累和線(xiàn)路防雷提供信息。于是從1995年開(kāi)始著手建立覆蓋上海市、廣東省和浙江省等雷電定位系統(tǒng)，并在運(yùn)行中不斷改進(jìn)、完善，形成獨(dú)有的特點(diǎn)：

①該系統(tǒng)成功地運(yùn)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院屯ㄐ判剩瑢?shí)現(xiàn)省（市）間的雷電定位信息的共享。

②該項(xiàng)目建立了統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了雷電數(shù)據(jù)多計(jì)算機(jī)相互備份，特別是在國(guó)內(nèi)雷電定位系統(tǒng)中率先采用原始數(shù)據(jù)自動(dòng)重新發(fā)送技術(shù)，提高了華東電網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)完整性。

③該系統(tǒng)建立了一套雷電信息服務(wù)系統(tǒng)，使雷電定位查詢(xún)工作更方便、更迅速，更直觀。

2.3.2 雷電定位系統(tǒng)的主要用途

雷電可以使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)受到直接或間接的危害，所以掌握雷電進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)態(tài)是非常有意義的。LLS可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。將LLS應(yīng)用于電力系統(tǒng)，如果雷擊造成線(xiàn)路跳閘，LLS可以可以準(zhǔn)確定位雷擊故障區(qū)域，避免了全線(xiàn)巡視的費(fèi)時(shí)費(fèi)力，提高了工作效率，并使搶修時(shí)間明顯縮短。

①雷擊動(dòng)態(tài)圖使排查人員及時(shí)了解雷電的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以針對(duì)事故進(jìn)行正確的判斷，制定可靠的運(yùn)行方式，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

②LLS在天氣當(dāng)中的應(yīng)用--氣象統(tǒng)計(jì)表明：雨量與雷電相關(guān)，暴雨伴隨著強(qiáng)烈的雷暴。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，一次雷電伴有20 000 t降水。因此，在發(fā)生局部或者大面積的水災(zāi)時(shí)，雷暴探測(cè)可以進(jìn)行及時(shí)預(yù)報(bào)，也可以對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)進(jìn)行及時(shí)搶救，避免造成更大的損失。如果是進(jìn)行小流域的預(yù)報(bào)，可以提前3個(gè)小時(shí)進(jìn)行預(yù)防。

3 對(duì)防雷措施的評(píng)價(jià)

3.1 接地系統(tǒng)的概念是一切防雷措施的基礎(chǔ)

避雷技術(shù)中接地是非常重要的，無(wú)論是直擊雷，感應(yīng)雷或者是其他雷電形式，都是將雷電流送入大地。要進(jìn)行可靠的避雷，就必須有合理的接地裝置；如果接地電阻小，那么雷流散發(fā)的越快，雷擊的物體受到的高電位就可以保持較短的時(shí)間，產(chǎn)生的危害較小，故對(duì)于接地系統(tǒng)中的接觸電阻不能忽視。須掌握正確的測(cè)量方法，才能保證接地系統(tǒng)的完好性。

3.2 雷電定位系統(tǒng)是一種與雷電長(zhǎng)期抗戰(zhàn)的有利措施

雷電定位系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)線(xiàn)路桿塔進(jìn)行經(jīng)緯度定位，結(jié)合雷電探測(cè)站在電閃﹑發(fā)生雷擊后探測(cè)和定位雷電的發(fā)生地點(diǎn)，從而確定雷害的頻率和范圍，并借助其他電力保護(hù)設(shè)備來(lái)獲得雷電信息，對(duì)雷擊位置進(jìn)行判斷，使搶修的時(shí)間大大縮短；通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)雷擊和桿塔的位置進(jìn)行測(cè)量和觀測(cè)，可以對(duì)雷擊頻繁發(fā)生的地區(qū)進(jìn)行定位，如果是雷擊多發(fā)區(qū)，要采用比一般防雷方法更詳盡的方法；通過(guò)對(duì)雷電活動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察，可以研究雷電的發(fā)生規(guī)律，掌握好雷電的發(fā)生規(guī)律意義重大，才能據(jù)此采取有效的防雷措施；所以雷電定位系統(tǒng)是一種與雷電長(zhǎng)期抗戰(zhàn)的有利措施。

4 結(jié) 語(yǔ)

雷電現(xiàn)象是一種長(zhǎng)期的自然現(xiàn)象，在長(zhǎng)期的防治雷電過(guò)程中，我們總結(jié)出了有效的防雷方法，科技發(fā)展帶動(dòng)了人們對(duì)防雷知識(shí)的認(rèn)知，如雷電參數(shù)、雷電的產(chǎn)生原因以及雷電的發(fā)生規(guī)律等，人們的防雷技術(shù)也不斷創(chuàng)新和高效。

我們一定要在科學(xué)蓬勃發(fā)展的今天，根據(jù)各種條件來(lái)采取適合的防雷措施，并對(duì)防雷工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的總結(jié)，與行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行交流，更好的促進(jìn)防雷技術(shù)的發(fā)展。

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