輸電線路安全運行的關鍵影響因素分析及防治措施

杜 培

（國網江蘇省電力有限公司太倉市供電分公司，江蘇蘇州215400）

0 引言

太倉市經濟的快速發展，不斷推動著太倉電網事業的快速進步。太倉地處長江三角洲沖積平原，大部分輸電線路都在荒郊野外，點多、線長、面廣，這給太倉電網的安全運行帶來了較大的困難，傳統的人工巡視已很難滿足電網安全穩定運行和故障快速查找的需要。針對這一現狀，太倉供電公司積極進行技術革新，以增強各類故障、缺陷的防治水平，確保太倉電網輸電線路的安全穩定運行。

1 輸電線路的防雷擊技術

1.1 輸電線路發生雷擊故障的原因

太倉屬北亞熱帶南部濕潤氣候區，每年夏季打雷次數較多，給輸電線路的安全穩定運行帶來了較大的威脅。在太倉電網輸電線路規劃設計時，雖然會考慮到當地的雷電情況，但每年的雷電日數據是個變化量，導致估算的情況未必完全符合當地實際。如果在線路設計時對雷電數據冗余估計不足，使雷電的瞬時幅值和統計分布有所失真，會導致輸電線路對雷擊的屏蔽效果不佳，在實際運行中容易發生雷擊事件。

除此之外，在輸電線路的實際運行中，由于缺乏有效維護，技術人員如不能有效檢出絕緣子串中的零值或低值絕緣子，將導致絕緣子串間的閃絡電壓下降，并使得輸電線路整體的耐雷參數低于實際值，增加雷擊發生的可能性。在使用合成絕緣子替換瓷絕緣子時，間距的縮小也會導致輸電線路抗雷擊的耐受力下降。在長期運行中，部分接地裝置出現腐蝕，嚴重的甚至爛斷，這種情況下若遭受雷擊，則反擊跳閘率極高。除上述原因之外，部分技術人員業務能力缺乏，無法查明導致雷擊的原因，進一步導致了雷擊事件難以根除。

1.2 輸電線路的防雷擊技術

首先應做好基礎工作，通過雷電定位系統逐步積累每年的落雷分布、雷電流強度數據，并分析研究上述參數與輸電線路跳閘之間的直接關系，從理論上形成雷擊與輸電線路結構、地形結構和雷電流強度的定量關系。然后以此為指導，根據太倉地區的地形結構和地勢特點，找出本地區輸電線路經過的雷擊高發地帶和易毀桿塔，因地制宜地采取綜合防雷措施，合理有效地采用耦合地線或旁路架空地線、架空地線側向預放電針、塔頂多針系統、可控放電避雷針、線路型避雷器等防雷措施。此外，可以對輸電線路裝設磁鋼記錄器、避雷器動作記錄儀和線路故障顯示器，對輸電線路的運行數據進行監測，當有發現有異常時就立即維修或者替換，提高線路的抗雷擊能力。

常規的防雷保護措施主要有：

（1）裝設避雷線。

避雷線又名引雷線，是一種接地良好并架設在輸電線路上方的金屬導線，在雷雨天氣時，避雷線能有效地將雷電流引入大地，為輸電線路屏蔽雷擊，防止雷電直接電擊輸電線路，從而實現對輸電線路的保護。此外，避雷線還可以對輸電線路進行耦合作用，降低輸電線路上的感應電壓，并對雷電流起到分流作用，大大降低桿塔的頂部電位。在安裝過程中，應適當減小避雷線與邊導線的夾角，以提高避雷線對雷電的屏蔽效果。

（2）降低桿塔接地電阻。

相關研究表明，桿塔接地電阻與耐雷水平呈指數關系，降低桿塔的接地電阻，可以使得耐雷水平按指數規律得到提升。充分利用架空線路的自然接地、外接接地裝置，使用深埋式接地極等，是降低桿塔接地電阻行之有效的方法。

（3）加裝耦合地線。

部分輸電線路在配有避雷線、桿塔接地電阻已經降至較低水平的情況下，依然無法完全排除雷擊故障發生時，可以在輸電線路的下方加裝耦合地線，以確保雷電流可以被迅速引入大地。

（4）安裝線路避雷器。

線路避雷器是并聯安裝在輸電線路絕緣子串上的，當發生雷擊時，氧化鋅閥片由于其非線性特征將迅速切斷電弧，避免線路發生跳閘。

（5）加裝桿塔拉線。

桿塔拉線可以有效增加桿塔的等效半徑，降低桿塔波阻抗，同時可以有效地分流雷電流，因此可以在發生雷擊時有效保護輸電線路。

2 輸電線路的防風偏放電技術

2.1 輸電線路中出現風偏放電的原因

（1）強風是導致輸電線路發生風偏放電現象的主要原因。受海洋氣流影響，太倉地區常有強風、5～8級大風甚至臺風，最大風速可達30 m/s，這導致太倉電網220～500 kV線路經常發生風偏跳閘，嚴重影響了太倉電網的安全穩定運行。

（2）強降雨造成空氣間放電電壓大大降低。一般情況下，強風和強降雨是同時出現的。受風力影響，雨水會形成定向的間斷型水線，當水線定向與線路閃絡在一個方向時，就會使空氣間放電電壓大大降低，導致發生風偏放電現象的概率大大增加。

2.2 輸電線路的防風偏放電技術

通過行之有效的技術方法，可以大大降低風偏放電的發生概率。首先，應通過氣象部門對所在地區的自然環境進行充分調研，詳細掌握所在地區的風力、降水等情況。在進行輸電線路設計時，要綜合考慮這些參數。除此之外，還可以采取以下措施：

（1）應盡量避免在面向導線側的桿塔上安裝腳釘和其他突出物，以減弱桿塔受到強風的影響。

（2）在部分容易引發強風的微地形區域，采用V型串，減弱強風對輸電線路的影響，減少風偏放電發生的概率。

（3）在新建電力工程中，為了確保輸電線路少發生風偏放電的現象，桿塔頂部的間隙風壓不均勻系數可取0.75并進行校驗。

3 輸電線路的防鳥害技術

3.1 鳥類對輸電線路安全運行的影響

太倉地區自然環境優越，大量鳥類生活于此，鳥類的無序飛行和停留等是導致架空輸電線路跳閘的重要原因，而且影響區域覆蓋整個太倉電網。鳥類對輸電線路造成的危害主要有：

（1）糞道閃絡。

當鳥類停靠在絕緣子臨近的橫擔上排泄時，由于鳥糞的電導率較高，會導致附近的空氣間隙發生短接，從而造成較為嚴重的閃絡現象。即使鳥糞沒有完全貫通空氣間隙，也可能由于電火花造成閃絡。不同的線路電壓等級不同，鳥糞所造成的故障特點也有所差異。低于220 kV的輸電線路，由于絕緣子串較短，再加上鳥糞的高電導率，容易形成較長的通道，促使空間電場發生畸變，導致糞便處與帶電體發生放電現象，危害線路的安全運行。高于500 kV的輸電線路，由于絕緣子串間距較大，鳥糞通道難以形成，直接連接空氣間隙并導致閃絡的可能性相對較低。但若遇到潮濕天氣，受水汽影響，也可能導致上述通道的形成，進而發生閃絡現象。

（2）鳥糞污閃。

雨水天氣下，鳥糞附著在絕緣子表面，可能會使絕緣子表面發生閃絡。

3.2 輸電線路的防鳥害措施

對鳥害的治理，一般措施有防止和驅趕兩種。比如安裝鳥刺、防鳥網和防鳥罩，也可以采用大盤徑的絕緣子，清除輸電線路上的鳥糞，并安裝防鳥糞的擋板，盡最大可能防止鳥類對輸電線路造成危害。

4 結語

在電網線路安全管理中，雷擊、風偏放電、外力破壞、鳥害等是影響輸電線路安全運行的最常見問題，本文認真分析了引起線路故障的主要因素，并提出了有效的針對性防治措施。電網技術人員應積極加強線路管理，排除可能存在的安全隱患，確保輸電線路安全穩定運行。

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