輸電運行中雷電定位系統的應用研究

侯奇

摘要：雷電定位系統作為一種記錄、探測雷電活動的領先技術。自投運雷電定位系統以來使用情況良好，在縮短雷擊故障處理時間、判斷線路故障性質以及雷季電網運行方式安排等方面提供了強且有力的技術支持。本文就通過介紹雷電定位系統系統構成以及工作原理，詳細討論了雷電定位系統在輸電運行中的實用意義，并聯系實際指出了一些問題，以供科研人員進一步研究探索。

關鍵詞：輸電;運行;雷電;定位系統;應用

引言

雷電對人類的傷害很大，幾乎沒有什么好處，例如造成森林火災，對有線和無線信息傳輸的造成影響，對飛行造成危害，以及對建筑物造成損害，甚至直接造成人員和動物的傷亡和影響輸電運行的正常運行。為了監測雷電，以及為了了解和防止雷電對輸電運轉的正常運行的造成影響，因此雷電檢測系統就順應而生。隨著輸電運行中廣泛使用雷電定位系統，使得輸電運行的效率和質量都有了很大程度的提高，因此，雷電定位系統也在輸電運行中占據著不可或缺的地位。

1雷電定位系統工作原理

雷電定位系統由以下三大部分組成，分別是數據的采集、數據的分析以及數據的應用三大部分，其設備主要由用戶應用終端、通信網絡以及雷電探測站等部分構成。當在雷雨天氣或是雷電出現時，雷電檢測天線能夠接受到四周圍的雷電電磁波。緊接著使用通信設備把信號發送到雷電探測中心站，再運用數據分析處理器對接收到的數據進行精確分析，因此通過兩個以上檢測站雷電磁波到達的時間差以及方向，再經過具體計算處理后，就可以確定發生雷電的范圍和區域，其緯度和經度會以圖形方式在用戶終端系統中呈現。雷電圖能夠更加準確地反映雷擊的回擊次數、雷電流幅值、位置以及發生的時間等等基本參數。

2雷電定位系統在輸電線路的應用

輸電線路發生故障的原因是多種多樣的，包括結構性的故障和環境性的故障，而雷擊就是這些故障發生的首要原因之一，然而要搜索和識別雷擊故障的工作量是極其巨大的，通常會出現檢查許多次的情況。在雷電定位系統沒有投入運用之前，搜索雷電作業往往是盲目的。但是隨著科技的不斷發展，在輸電運行中也開發了大量領先的設施設備，在目前的輸電運行中普遍會使用雷電定位系統來進行運行管理中的雷電的分析、查詢和查詢線路故障點等應用。隨著雷擊定位系統在輸電運行中的應用，讓輸電效率和質量得到了很大程度的提高。使用類電定位系統能夠迅速的對雷電故障進行檢測，使得搜索雷電故障效率提高60%左右。

總體而言，雷電定位系統在我國輸電線路中的應用主要有以下四個方面的體現：

2.1指導查找線路雷擊點

指導搜查雷電點作為雷電定位系統中最基本以及最直接的應用方式，替電力企業及時的發現并排除故障以及減少電路故障而造成的事故起著非常重要作用。用傳統方法（即使用繼電保護動作情況以及故障錄波圖）去計算與分析雷擊點，能夠找到雷擊電的概率為70%左右，三相故障以及兩相故障的計算點精準度卻非常之低，并且會發生故障點和計算值不匹配的情況，既浪費了人力和物力，仍然沒有辦法解決障礙。而雷電定位系統是解決這些問題的好方法。如果發生了疑似雷電故障，可以通過實時調度系統提供故障時間，及時的輸入數據庫內的輸電線塔坐標位置，便可以通過雷電位置監控系統進行查詢，可以馬上看到雷電故障的時間、附近的活動線路雷電活動、回擊參數、線路距離以及活動強度等參數，使的雷擊點的查找趨于方便及迅速，并提供有效參考，為維護作業人員大大減少了檢查時間和勞動強度，快速幫助線路故障修復，使得停電時間大大縮短了。

2.2排除故障因雷擊而引起的可能性

事實顯示，除了雷擊故障之外，還有絕緣問題、外物放電、鳥害以及污閃等各種各樣的因素危害這輸電線路的正常運行，然而因為這些種類繁雜導致這些危害不容易被查證。導致引起這些故障的真正原因不能夠的及時發現并解決，埋下了安全隱患，從而引起再次故障。而雷電定位監控系統可以迅速把可能會因雷擊而發生故障的可能性降低，讓真正原因暴露出來。這樣能讓維護工作人員更好的加強對電網系統科學系統的管理，為確保電網系統安全運轉起到了不可或缺的作用。

2.3雷害事故分析與反事故措施

按照雷電定位系統中的雷電極性和流幅值所示，并與周圍環境、導線排列、桿塔塔形以及故障情況等相關因素相結合，就可以計算雷電更多的活動區域，從而幫助繞擊以及反擊的辨別，然后按照具體情況采取相對應的防事故措施，例如利用可控避雷針以及耐雷水平比較高的絕緣子等進行防雷擊。反擊與繞擊的情況是不一樣的，因此防事故措施也有比較大的區別。通常情況下，要求有比較大的雷電電流才可以形成反擊，然而繞擊只要電壓比絕緣體的耐電壓要大就可使得絕緣子閃絡。因此對反事故措施，對桿塔地網進行改造能使得反擊效果更明顯，但卻對繞擊產生的效果卻很細小;當安裝線路可控避雷針時，對于繞擊的防護而言，相位一或相位二就足夠了，但卻對反擊沒有任何效果。

2.4掌握雷電活動資料

對雷電活動數據的掌握是雷電定位系統中非常突出的優勢，是任何一項設施設備或是技術手段都無法比擬的優勢，除了可以如實的反映這個區域的雷電情況之外，還能夠對縱向和橫向進行比較。雷電定位系統除了可以統計該區域落雷密度以及雷電日等等雷電參數，還可以對雷電的振幅和頻率以及雷電流幅值的分布情況進行有效記錄及顯示，對輸電線路的防雷等級和防雷設施設備開展有效的評估，并可依照雷電故障的情況識別是反擊還是繞擊，從而為排除故障提出相對應防雷措施，確保電力系統能夠正常穩定安全的運行。

3小結

綜上所述，雷電定位系統是有效指導故障巡視的重要手段，能夠幫助電力企業在比較短的時間內分析雷害事故，并依照情況制定有效的防事故措施，其對雷電活動資料的掌握也能夠幫助輸電線路的雷擊情況做出預見性分析。但是，在實踐運用中依然會存在著一定的誤差，但隨著科學技術的日新月異，雷電定位系統在輸電運行中的運用必定會更加科學完善，進而使查找雷電故障的效率得到進一步提高。

參考文獻：

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