【摘要】介紹雷害對輸電線路的影響，描述開展差異化防雷風(fēng)險(xiǎn)評估的目的和評估流程。另外，應(yīng)用差異化評估系統(tǒng)對輸電線路進(jìn)行防雷風(fēng)險(xiǎn)評估并提出治理措施，使防雷工作更上一個(gè)新的臺階。

【關(guān)鍵詞】雷害；差異化風(fēng)險(xiǎn)評估；評估流程；治理措施

Lightning prevention risk assessment technology and control measures of Transmission line

WU Bo

（Power Research Institute of State Grid Ningxia Power Co.，Yinchuan Ningxia 750011，China ）

Abstract：Introduce the influence of lightning disturbance on the transmission line， describe the purpose of differential lightning prevention risk assessment and assessment process. Besides， lightning prevention risk assessment and control measures of transmission line were put forward by using application of differential evaluation system. Lightning protection work once again rose to new heights.

Key words：lightning risk；differential risk assessment； assessment process； control measures

1.引言

雷擊架空輸電線路時(shí)可能引起線路開關(guān)跳閘而造成停電事故，或造成電氣設(shè)備損壞、甚至系統(tǒng)瓦解等惡性事故。在我國高壓輸電線路的總跳閘次數(shù)中，由雷擊引起的線路跳閘事故占較大比重，尤其在雷電活動強(qiáng)烈、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的地區(qū)，雷擊輸電線路而引起的事故率更高。本文通過借助防雷風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)對XX輸電線路防雷狀況進(jìn)行評估，形成評估結(jié)論，提出有針對性的治理措施。

2.差異化防雷風(fēng)險(xiǎn)評估的目的

架空輸電線路的雷擊事故以及線路走廊的雷電活動、線路特征等方面都存在差異。因此，輸電線路的防雷應(yīng)充分考慮影響輸電線路耐雷性能各因素的差異，如線路走廊雷電活動的差異、線路結(jié)構(gòu)特征的差異以及地形地貌的差異，以“差異化防雷”的思想指導(dǎo)線路防雷，找出線路中防雷性能薄弱的桿塔，對這些桿塔進(jìn)行有針對性的防雷設(shè)計(jì)、改造。差異化防雷技術(shù)既可以提高輸電線路的可靠性，又能避免不合理的設(shè)計(jì)、改造所造成的浪費(fèi)，取得事半功倍的效果，提高防雷工程的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性。

3.防雷風(fēng)險(xiǎn)評估的流程

輸電線路防雷性能評估是分析線路雷擊故障原因、評價(jià)故障風(fēng)險(xiǎn)、評估防雷措施效果，并指導(dǎo)防雷方案制定的重要手段。線路防雷性能評估的方法，是依據(jù)實(shí)際的線路參數(shù)（包括雷電活動、地形特征、桿塔塔型、各類防雷措施等），采用繞擊閃絡(luò)計(jì)算方法和反擊閃絡(luò)計(jì)算方法對線路的反擊和繞擊性能進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而得到總體的防雷性能。線路差異化防雷性能評估的一般流程包括：（1）根據(jù)線路防雷性能評估的目的與要求，選定合適防雷性能計(jì)算方法，并確定性能評估所需的基本參數(shù)及其要求。（2）根據(jù)計(jì)算方法的要求，收集與線路防雷性能及雷擊故障風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的基本參數(shù)，包括線路走廊地區(qū)的雷電活動參數(shù)，線路所處的地形地貌，線路的塔型、絕緣水平、接地電阻等參數(shù)，線路已采取或計(jì)劃采用的防雷措施，以往雷擊故障等。（3）根據(jù)選定的計(jì)算方法及收集到的基本參數(shù)建立計(jì)算模型，對線路當(dāng)前的防雷性能進(jìn)行評估；評估線路已采取或計(jì)劃采取防雷措施的效果時(shí)，可通過改變計(jì)算模型的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行分析。（4）必要時(shí)將評估結(jié)果與以往雷擊故障進(jìn)行對比分析，并對計(jì)算的模型及參數(shù)予以修正。

4.輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評估。750kVXX線全長161.94km，共348基桿塔，為單回線路。全線除安裝2條避雷線外，無其它防雷措施，線路運(yùn)行至今未發(fā)生雷擊跳閘故障。線路特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)如下圖。

4.1繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果。沿線逐基桿塔繞擊跳閘率計(jì)算結(jié)果如圖2所示，全線不同繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)等級桿塔分布如圖3所示。繞擊A、B、C、D各級的桿塔數(shù)量比例為56.03%、24.43%、10.06%、9.48%，即有80.46%的桿塔具有相對較好的繞擊防雷性能，有19.54%的桿塔繞擊防雷性能不理想，繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)很高。

4.2反擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

沿線逐基桿塔反擊跳閘率計(jì)算結(jié)果如圖4所示，全線不同反擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)等級桿塔分布如圖5所示。反擊A、B、C、D各級的桿塔數(shù)量比例為99.43%、0.29%、0.00%、0.29%，即有99.71%的桿塔具有相對較好的反擊防雷性能，有0.29%的桿塔反擊防雷性能不理想，反擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)很高。

4.3雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果。沿線逐基桿塔雷擊跳閘率計(jì)算結(jié)果如圖6所示，全線不同雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)等級桿塔分布如圖7所示。雷擊A、B、C、D各級的桿塔數(shù)量比例為58.05%、25.29%、9.77%、6.90%，即有83.33%的桿塔具有相對較好的防雷性能，有16.67%的桿塔防雷性能不理想，雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)很高。

5.輸電線路差異化防雷改造方案

5.1防雷措施選擇。根據(jù)XX線路歷年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、雷擊閃絡(luò)特征以及各種防雷措施的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，在對XX線路進(jìn)行防雷改造時(shí)，主要采用安裝線路避雷器、安裝塔頂避雷針及降阻三種措施進(jìn)行防雷改造。（1）安裝線路避雷器。氧化鋅避雷器可完全防護(hù)線路繞、反擊，但考慮到750kV避雷器造價(jià)較高，在改造方案中建議僅對危險(xiǎn)等級最高且其他防雷措施難以防護(hù)的桿塔進(jìn)行安裝，如大檔距桿塔等。（2）安裝可控放電避雷針。可控放電避雷針安裝于塔頭，可有效提高桿塔的引雷能力，增強(qiáng)桿塔對其附近導(dǎo)線的雷電屏蔽能力，從而降低雷電繞擊導(dǎo)線的概率，減小繞擊閃絡(luò)率。同時(shí)，因750kV線路耐雷水平較高，也不會變向增加反擊閃絡(luò)率。因此，其為750kV線路繞擊防護(hù)的可靠手段，但因其防護(hù)范圍有限，塔頭周圍效果明顯，超過塔頭保護(hù)范圍的大檔距中央段難以保護(hù)，此時(shí)應(yīng)使用其他防護(hù)措施予以代替或補(bǔ)充。（3）接地降阻。降低接地電阻為有效的防反擊措施，改造方案中建議針對接地電阻不合格的桿塔進(jìn)行改造。

5.2防雷改造原則。根據(jù)該線路已有的雷擊跳閘記錄，結(jié)合雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果及影響雷擊跳閘線路特征、地形地貌等因素，確定需進(jìn)行防雷改造桿塔的范圍及改造原則如下：（1）發(fā)生過雷擊故障桿塔；（2）繞擊風(fēng)險(xiǎn)等級為D的大檔距桿塔或山頂；（3）繞擊風(fēng)險(xiǎn)等級為D的其他桿塔；以下是桿塔改造的詳細(xì)信息：

6.結(jié)束語

已往的架空輸電線路防雷評估工作主要基于人工、手動的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、模型計(jì)算、結(jié)果分析等，工作量相對較大，應(yīng)用“輸電線路差異化防雷評估系統(tǒng)”，可盡可能減少線路基本信息人工計(jì)算量、保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過應(yīng)用差異化防雷評估系統(tǒng)使輸電線路防雷評估工作更上了一個(gè)新的臺階。

參考文獻(xiàn)

[1]胡毅.輸電線路運(yùn)行故障分析與防治.中國電力出版社，2007.

[2]金龍哲.輸電線路運(yùn)行.中國電力出版社，2010.

作者簡介

吳波，男，1983年11月出生，工學(xué)學(xué)士，現(xiàn)就職于國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院，主要從事輸電線路設(shè)備評價(jià)及專業(yè)技術(shù)管理工作.