陳士猛

摘要：為了全面提升超高壓輸電線路應(yīng)用質(zhì)量，要結(jié)合其應(yīng)用情況落實(shí)合理的管控方案，尤其是對雷電繞擊問題，要匹配合理的防雷技術(shù)方案，安裝線路避雷器、可控放電避雷器等，打造良好的防雷結(jié)構(gòu)，減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。本文結(jié)合案例對超高壓輸電線路雷電繞擊情況予以分析，并著重對與相應(yīng)的防雷技術(shù)展開討論。

關(guān)鍵詞：超高壓輸電線路;雷電繞擊;防雷技術(shù)

在輸電線路可靠性管理方面，防雷處理工作非常關(guān)鍵，尤其是繞擊問題，會造成雷擊跳閘現(xiàn)象，需要配合合理且有效的防雷處理工序，才能減少雷擊產(chǎn)生的危害和影響，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

一、案例分析

本文以某電網(wǎng)500kV天瓶12號線A相跳閘為例，出現(xiàn)跳閘問題后，兩側(cè)的兩套縱聯(lián)保護(hù)動作同時(shí)啟動，相關(guān)人員對當(dāng)天的事故區(qū)域范圍內(nèi)的落雷點(diǎn)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)共計(jì)25個(gè)，并且，A相玻璃瓷瓶位置以及金具的部分位置都出現(xiàn)了不同程度的放電痕跡。

（一）計(jì)算故障

為了全面分析故障問題，相關(guān)技術(shù)部門對臨界擊距和臨界電流進(jìn)行計(jì)算分析，主要是憑借電氣幾何模型的評估，判定擊距大小數(shù)值和雷電流幅值相關(guān)聯(lián)，對應(yīng)的幾何模型也是將雷電作為電導(dǎo)電位完成分析，并且匹配避雷線、導(dǎo)線和大地?fù)艟嗟葦?shù)據(jù)最終判定相應(yīng)的雷擊位置[1]。

另外，應(yīng)用=計(jì)算臨界擊距，其中rk表示的是繞擊臨界擊距、hd表示的是導(dǎo)線平均的懸掛高度數(shù)值、hb表示的是避雷線平均的懸掛高度數(shù)值，而兩個(gè)基礎(chǔ)角度，α表示的是導(dǎo)線保護(hù)角、θ表示的是桿塔結(jié)構(gòu)的坡角。一般而言，在進(jìn)行雷電流幅值測試時(shí)，依據(jù)美國電氣電子工程學(xué)會推薦的公式進(jìn)行計(jì)算，認(rèn)定其數(shù)值在63.45kA以下，就認(rèn)定為不可能發(fā)生繞擊。

除此之外，技術(shù)人員還需要對桿塔繞擊閃絡(luò)進(jìn)行校驗(yàn)分析，若是出現(xiàn)繞擊，則導(dǎo)線上電壓會在雷電流幅值增加后逐漸增大，并且，一旦電壓參數(shù)超出線路絕緣子沖擊閃絡(luò)電壓參數(shù)后，絕緣子就會出現(xiàn)閃絡(luò)問題。結(jié)合案例的情況，按照=計(jì)算電流幅值，其中，z表示的是導(dǎo)線的波阻抗、U50%表示的是絕緣子串處于50%放電的狀態(tài)，得出繞擊最小電流參數(shù)為16.476。

綜上所述，整個(gè)超高壓輸電線路電流處于16.476kA≤Ia≤63.45kA，桿塔就會出現(xiàn)繞擊問題[2]。

（二）故障分析

在完成故障計(jì)算后，就要對超高壓輸電線路出現(xiàn)繞擊問題的故障情況予以分析，以保證能落實(shí)后續(xù)有效的控制工作[3]。技術(shù)人員依據(jù)桿塔周圍的地貌環(huán)境以及線路接地電阻參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算，并且評估出出現(xiàn)繞擊問題的電流范圍。在配置雷電定位系統(tǒng)后可知，線路故障前后區(qū)域內(nèi)雷電活動較多，并且雷點(diǎn)密度較大，然而卻并沒有達(dá)到線路桿塔亦或是避雷線出現(xiàn)反擊故障的條件，故障桿塔的基礎(chǔ)接地電阻參數(shù)較小，且在高山斜坡位置，因此，故障也集中在線路邊相的A相位置，初步判定是天瓶線故障造成的雷電繞擊。

二、超高壓輸電線路防雷技術(shù)應(yīng)用建議

為了避免繞擊對整個(gè)超高壓輸電線路應(yīng)用運(yùn)行安全性產(chǎn)生的影響，要結(jié)合實(shí)際情況落實(shí)完整的調(diào)控規(guī)劃，確保防雷技術(shù)方案能發(fā)揮實(shí)際作用，打造更加安全且高效的超高壓輸電線路應(yīng)用管控平臺。在處理超高壓輸電線路繞擊防雷控制工作的過程中，要綜合考量現(xiàn)場環(huán)境，從而優(yōu)選對應(yīng)的處理方案。

（一）縮小保護(hù)角參數(shù)范圍

在對超高壓輸電線路進(jìn)行全面調(diào)研分析后可知，線路的保護(hù)角數(shù)值越小，對應(yīng)的線路繞擊率也會越小，兩者呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，因此，縮小保護(hù)角參數(shù)范圍成為了有效降低繞擊跳閘率的手段之一。然而，對于一些已經(jīng)建成的線路而言，難以及時(shí)完成線路保護(hù)角的處理和調(diào)控，這種方案的可行性較低，特別是一些山區(qū)地面傾角本身較大的桿塔結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗^設(shè)計(jì)參數(shù)會對保護(hù)角的角度有一定程度上的影響?；诖?，將縮小保護(hù)角參數(shù)范圍的方案應(yīng)用在新建輸電線路防雷控制工作中效果更為突出[4]。

（二）安裝塔頭避雷針設(shè)備

主要是結(jié)合超高壓線路的實(shí)際情況，依據(jù)塔頭的位置合理安裝可控放電避雷針，并且以及具體標(biāo)準(zhǔn)選取匹配型號，不僅能提升桿塔結(jié)構(gòu)的引雷效果，也能強(qiáng)化桿塔周圍設(shè)施雷電的屏蔽效果，減少雷電繞擊導(dǎo)線事件發(fā)生的概率，也能最大程度上避免繞擊跳閘率的增大。

另外，發(fā)生繞擊的雷電流數(shù)值不大，因此，將接地電阻數(shù)值控制在合理參數(shù)范圍內(nèi)，能將雷電吸引到桿塔結(jié)構(gòu)后避免反擊閃絡(luò)，并且這種方案不會增加反擊跳閘率，真正意義上提高應(yīng)用效果。

值得一提的是，為了保證相關(guān)工作工序的規(guī)范性，要確保可控放電避雷針安裝的方式和安裝的位置等基礎(chǔ)情況都能滿足實(shí)際需求，充分發(fā)揮設(shè)備的防護(hù)作用，從而有效調(diào)控桿塔接地電阻的相應(yīng)參數(shù)，保證桿塔接地電阻參數(shù)符合預(yù)期，集中優(yōu)化桿塔降阻水平[5]。

（三）降低桿塔的接地電阻參數(shù)

對于整個(gè)超高壓輸電線路而言，有效降低桿塔的接地電阻能更好地完成相應(yīng)工作，降低雷擊塔頂?shù)狞c(diǎn)位參數(shù)，維護(hù)線路的耐雷效果。目前，較為常見的降低桿塔接地電阻的方式包括深埋式接地極處理、填充低阻物質(zhì)等方案，屬于常規(guī)化管理內(nèi)容。

（四）安裝線路氧化鋅避雷器

為了全面提升超高壓輸電線路雷電繞擊控制工作的水平，提升供電可靠性，并且結(jié)合實(shí)際環(huán)境安裝氧化鋅避雷器，避免線路繞擊事故。在線路結(jié)構(gòu)中，避雷器和絕緣子串本身就是依據(jù)并聯(lián)的方式連接，此時(shí)，若是雷電繞擊線路亦或是雷電擊中桿塔結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的絕緣子串兩端就會因?yàn)檫^電壓現(xiàn)象出現(xiàn)異常，此時(shí)，避雷器會借助閥片的非線性伏安特性完成工作，有效對閃絡(luò)電壓參數(shù)予以控制。

一方面，雷電在流經(jīng)避雷器的過程中就會形成泄放狀態(tài)，避雷器借助工頻續(xù)流有效及時(shí)完成截?cái)嗵幚?，減少電流的蔓延，最大程度上維護(hù)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

另一方面，線路兩端斷路器對跳閘處理的約束控制，配合理論計(jì)算分析和實(shí)踐證明，氧化鋅避雷器應(yīng)用在線路段，能減少接地電阻參數(shù)，并且提升整個(gè)線路的耐雷效果，避免線路雷擊跳閘。最關(guān)鍵的是，合理減少雷擊跳閘就能極大程度上避免線路的非計(jì)劃類停電，確保電力系統(tǒng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。

在全面分析相關(guān)技術(shù)后可知，匹配現(xiàn)場環(huán)境和技術(shù)要求的方案才能投入使用，因此，選擇安裝避雷器的方式調(diào)節(jié)繞組現(xiàn)象，保證避雷效果最優(yōu)化[6]。

結(jié)束語：

總而言之，在超高壓輸電線路雷電繞擊工作中，要依據(jù)實(shí)際情況選取適宜的控制方案，并且保證相關(guān)工作都能順利落實(shí)，在綜合分析繞擊故障后，在停電時(shí)間范圍內(nèi)完成線路避雷器的安裝，全面提升整個(gè)線路應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]燕列將，董浩輝，楊蒙.超高壓輸電線路雷電繞擊及防雷[J].環(huán)球市場，2017（18）：134.

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[3]陳蘭杭.特高壓輸電線路雷電繞擊的計(jì)算與分析[D].江蘇：江蘇大學(xué)，2018.

[4]田洪，王寧，陳天翔，等.線路避雷器提高超高壓大跨越架空線路繞擊耐雷水平的仿真研究[J].高電壓技術(shù)，2016，41（1）：63-68.

[5]劉敏，張運(yùn)周，崔江靜，等.應(yīng)用改進(jìn)的電氣幾何模型分析500kV同塔雙回輸電線路雷電繞擊性能[J].廣東電力，2018，25（6）：30-34，90.

[6]金鑫.東北地區(qū)500kV輸電線路繞擊雷防護(hù)方案研究[D].遼寧：大連理工大學(xué)，2017.