输电线路防雷技术研究

高登军

内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010020

输电线路防雷技术研究

高登军

内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010020

雷害事故的频发性直接影响着输电线路的安全性，进而制约着供电的持续性，因此，输电线路防雷的重要性是不言而喻的。虽然目前我国各等级输电线路已应用了诸多防雷技术措施，但雷害事故仍然占据着较大比例，究其原因，并不是各项技术方法的不成熟，而是没有采取针对性、综合性、有效性的技术方案。文章主要结合具体输电线路实例，对如何制定针对性、综合性、有效性的防雷技术措施进行研究。

输电线路；防雷；电阻

输电线路作为电能传输的大动脉，其分布广泛、架构复杂，特别是在线路规划过程中易受诸多因素的限制而暴露于雷击环境中。据相关数据统计，各等级输电线路跳闸故障中雷击跳闸故障所占比例已超过了30%，特别是少数高压、超高压输电线路雷害事故竟达到了40%以上，这充分说明雷害对输电线路正常运行的严重性及危害性。因此，为了减少雷击跳闸事故频率，保障整体电力系统的安全运行，输电线路防雷技术措施是不可或缺的。由于雷电的发生是一种随机的自然现象，时间、地点都无法完全预料，不确定性因素较多，因此，必须结合现场实际，考虑技术的可行性及经济性，采取针对性、有效性、综合性的防雷技术措施，从而整体性的提高输电线路的耐雷水平。文章结合某地区输电线路雷击跳闸故障实际情况，对雷击跳闸作了简要分析，并提出了综合性的防雷技术措施及思路，可为输电线路防雷实践提供参考。

1 输电线路雷击跳闸情况

某地区输电线路幅员辽阔、点多面广，且所覆盖区域内雷电活动较为频繁，这导致该地区输电线路的雷击跳闸现象与邻近其他地区相比更为严重。据相关数据统计，该地区2010 年～2013年35kV及以上输电线路的雷击跳闸总数在跳闸总数中所占比例超过了80%，这充分说明了雷击跳闸是造成该地区35kV及以上输电线路跳闸故障的主要原因。目前，该地区35kV及以上输电线路承担着多个区县的电力直供任务，在当地电力资源优化配置中起着极为关键的作用。因此，为了提高该地区输电线路供电可靠性益，以及保障该地区电网的安全稳定运行，必须做好防雷工作，提高输电线路整体耐雷水平。该地区2010年至2013年35kV及以上输电线路雷击跳闸次数统计数据显示，35kV及以上输电线路平均每年的雷击跳闸数达到了60次，可以看出较为频繁的雷击跳闸现象已对该地区输电线路的供电持续性造成了严重的影响。其中，220kV为11次，且多数发生在山区，为该地区输电线路防雷的重点区域。110kV为36次，35kV为13次，且同一条线路重复遭雷击的现象常有发生，因此很有必要对线路采取综合防雷技术措施。

2 输电线路雷击跳闸分析

2.1 雷电活动的分析

据雷电定位系统对该地区雷电活动的统计，2010年～2013年该地区的雷电总数超过了30000多个，这意味着该地区的雷电活动与其他地区相比更为频繁。因此，有必要对该地区的雷电定位系统数据、气象观测数据进行统计、分析，从而探索出该地区的雷电活动规律，为防雷技术方案的制定提供重要的参考依据。据调查统计数据显示，该地区输电线路的雷击跳闸次数集中在4、5、7、8 月份，这是因为该地区这几个月份是雷雨季节，雷电活动更为频繁，因此该时间段需加强防雷工作。

2.2 雷害方式的判定

雷害主要有反击和绕击两种形式，雷害的判定方式较为简单，反击一般可在塔头找到接地点，而绕击只能在绝缘子接地端找到绕击点。每次雷害事故发生时，都应进行事故巡视，若有必要，还应登杆透视雷击故障详细情况，并做好图文记录，从而为雷害方式的判断和防雷工作的开展提供重要判据，一般情况下，绕击是输电线路遭雷击的主要形式。

2.3 地质条件的影响

雷电绕击率与杆塔高度，以及线路所在地形、地貌、地质条件存在密切关系，而该地区地质结构复杂，部分输电线路架设在高山、山地之中，又有岩石、页岩、沙石等地质，土壤电阻率较高，诸多不利的地质条件更容易发生雷电绕击现象。

3 输电线路防雷综合技术措施

3.1 输电线路防雷技术措施

针对该地区输电线路雷击跳闸频繁发生的实际情况，以及该地区的气候、地质特殊实情，可以采取如下技术措施来提高线路整体耐雷水平。

1）提高线路的绝缘水平。输电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比关系，因此，增强线路的绝缘水平是一项重要的防雷技术措施。可通过加强零值绝缘子检测或更换新型绝缘子等方法来保证线路的绝缘性能。

2）降低杆塔的接地电阻。输电线路的接地电阻与耐雷水平成反比关系，由于该地区土壤电阻率较高，因此，降低杆塔的接地电阻是提高该地区线路耐雷水平的基础性技术措施。

3）增设耦合地线。在雷击频发及雷电活动强烈的杆塔、地段增设耦合地线，也是提高输电线路的耐雷水平有效途径之一。

4）安装线路避雷器。选择性的在雷击跳闸频发的线路安装线路避雷器能起到较好的避雷效果，该地区部分线路已安设了一定数量的线路避雷器，且起到了较好的防雷效果，但由于避雷器装设成本较高，因此，可在特殊位置适当使用。

根据该地区雷电活动及雷害实际情况，以及雷害产生的主要原因，考虑防雷方案的经济适用性以及防雷技术的可行性，对上述各项技术措施进行对比分析，最终决定该地区输电线路的防雷主要措施为接地网改造，并适当选择加装避雷器、加装可控放电避雷针、加装防绕击避雷针及其他防雷技术措施。

3.2 输电线路防雷整体安排

在输电线路防雷实践过程中，时常会受到防雷投入资金的限制，因此，有必要对输电线路防雷作整体安排。

1）集中治理。在防雷工作中经常会不考虑雷电活动的随机性，在某种程度上容易忽略线路“线”优先于“点”的原则。往往出现对一条线路雷击的某段进行防雷技术改造后，结果该线路的另一段又出现了雷击故障，因此，将防雷工作范围分散至多条线路还不如集中精力治理好某一条线路。

2）整体考虑。最初开展防雷工作时，大多采用的是“头痛医头、脚痛医脚”的方式，简单的在易遭雷击的杆塔加装避雷器，却忽略了对杆塔接地的整改，最终影响防雷效果。事实上，装设非常规防雷装置的目的就是将雷电绕击转化为反击，但对杆塔的接地电阻要求且很高。因此，防雷工作需整体考虑、综合完善，采取加装防雷装置与杆塔接地改造相结合的方式来提高耐雷水平水平。

3）注重源头。输电线路遭受雷击的原因主要有线路绝缘水平、杆塔接地电阻、避雷线保护角等。若本身线路的绝缘水平高、避雷线保护角小、接地电阻小，雷击跳闸率明显会低很多，因此，应充分考虑线路走廊的落雷情况，尽可能从输电线路设计源头来提高耐雷水平。

4）精心维护。通常在雷电活动频发之前，采取防雷装置检查、杆上引下线维护、铁夹板涂抹导电膏等维护措施，能有效的减少雷害事故。

4 结论

实践证明，通过采取以上防雷综合技术措施，该地区输电线路在近两年雷害事故呈明显的下降趋势，充分说明了防雷技术及思路的合理性，具有一定的借鉴价值。

[1]黄会贤，罗标，曹云轩.山区高压输电线路的防雷对策[J].电力建设，2012（5）.

[2]张午阳，周平.重庆500kV输电线路雷击故障调查分析及防雷研究[J].华中电力，2008（4）.

表1

从表1中我们可以看出，传统的手写记录中需要104字而变电管理系统中只需要键盘输入82字，在填写登记簿时变电管理系统更是可以直接生成，而手写记录需要填写汉字108个，减少了大量无谓工作。另外，变电管理系统中设置了无需输入汉字的验收工作，使工作票更加准确。在办理结束工作时，以前还需要手写40字，而变电管理系统自动生成，方便快捷。

5 结论

变电运行中数据的集中管理和存储得益于变电管理系统的应用，并为今后的自动化打下牢靠的基础，极大的改善了供电质量，规范和提高了管理水平，保证了变电运行的安全和可靠。变电管理系统提供的分析和统计资料，使各个环节密切相连，更利于变电运行的管理。

参考文献

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TM7

A

1674-6708（2015）149-0037-02