电网架空输电线路差异化防雷研究

电网架空输电线路差异化防雷研究

陈景明

中国能源建设集团浙江火电建设有限公司，浙江省杭州市 310016

摘要：随着现代化城市的不断建设，无论是人们的生活还是各行业的发展都发生了巨大的改变，与此同时对于电能的需求和要求也有所提高，而电网在电力运行中有着至关重要的作用。为了进一步提高电网的可靠性，就必须要根据其中的输电线路差异化进行科学合理分析然后做好防雷工作，但要想完成需要在各方面理论和技术的支持下才能有所保障，所以相关的技术人员还需要在现有的基础上进一步研究，从而稳定电网架空输电线路。本文先阐述了输电线路的防雷评估，然后又对输电线路的差异化防雷方案展开讨论，并提出了个人的见解。

关键词：电网：架空：输电线路：差异化防雷

引言：根据调查分析共建网络之中会受到内外部诸多不同程度上的影响而导致电网无法正常运转，在此其中雷电就是经常遇到的问题。调查中显示我国绝大多数电网事故平均有55%左右是因为雷击而导致。但是在欧美等发达国家甚至能高达60%的几率以上，因此目前雷击是影响我国乃至世界电网运行的重要因素，当前怎样避免此事故发生且降低电网运行故障出现率已经成为各国密切关注的问题。很久以前各国的学者都根据这个问题展开了长期的研究同时也提出了不同的防雷措施。比方说提高绝缘的配置还有降低接地电阻率等等，早在上个世纪中期，就有科学家提出了利用避雷线提高导线和避雷线之间的耦合系数，这样就能有效的降低感应电压并在一定程度上减少雷电事故发生几率。但是我国在这项技术和电网工程当中因为起步的时间并不长，而且很多电路线的位置都是暴露在外面，所以采用一般的防雷技术和措施是无法达到理想效果的，这些年电网电路线出现的雷电事故几率也在不断增加。

1. 输电线路防雷评估

为了进一步研究和找到更为科学合理的差异化防雷措施，本文对于某地区2010~2015年的电网雷击故障情况进行了总结，找到事故发生的规律还有它和电网之间的关系。某地区到2015年的时候电网运行总共的输电线路大概有550条，长度接近11,000千米，按照电压的等级，输电线路分别为220千伏、110千伏还有35千伏。从 2010~2015年间，这些输电线路总共遭到雷击接近900次。在此其中220千伏线路在雷击的影响下跳闸了85次，110千伏线路总共跳闸350次，35千伏线路跳闸约为430次。从以上的数据可以发现，110和35千伏的输电线路抗雷电水平最低，所以受到影响出现的故障数量最多。相比于这两者而言，220千伏的输电线路整体防雷水平更高，不一定啊事故发生几率故障不多。其实在2013年之前，雷电事故发生几率是一直处于上升趋势的，在此之后虽然减少但还是会时常发生。主要的原因是2013年以后采取了相关防雷方式，但总体上来看国内很多地区的输电网线路还是缺乏有针对性的差异化方面措施。就像电压220千伏的输电线当中，像一些沿海的地区他们发生雷击事故最为严重，但是35千伏的输电线无论是把一个区域都出现了不同程度上的雷击事故，这也导致电网架空输电线路无法正常运行。根据电压数值的差异，利用统计的方式对输电线所发生的雷击故障展开具体分析如下：220千伏电网线路发生故障两次以上并且因为雷击而造成的接近20条线路，甚至多打50次断电。110千伏电路线之中总计出现三次以上的雷击，并且有40条线路出现故障，发生215次断电。35千伏电路线发生雷电故障最多，高达10次以上且有9条线路，4~7次雷击事故出现的电路线故障大概有30。从以上的数据我们可以分析得知我国在电网架空输电线路发生雷击故障的主要原因有5个：第1个是就算阶段内针对电网输电线路展开了防雷措施，但是其中因为雷电而导致的故障现象并没有降低，如此也可表现出目前我国的电网架空输电线防雷措施还没有达到标准化要求。第2个是虽然目前很多地区的供电局利用不同的手段采取防雷措施，但都没有考虑到是否和整体电网架空输电线路相符合，未曾做到综合性考虑，并且同一个地区的线路没有做到差异化对待。第3个是同一条输电线路架空塔杆也必须要差别对待，因为他们所处的自然地理环境不同，有些事经常发生雷电的区域。第4个是部分地区的电路线资料缺失，再导致防雷系统和各方面设施设备无法正常运转，因此无法发挥出有效的防雷效果。第5个是很多地区的架空输电线路经常会出现因为雷击而导致的跳闸现象，主要是因为线路的接地电阻设计值未能满足实际需求，这需要重新进行设计。整体上来看气象专家提出离店的活动比较频繁且强烈，尤其是对一些沿海地区密度非常大，如果输电线路的绝缘子干弧距离比较短的话就有可能让输电线路的电压降低，再者是架空塔杆容易被雷电击打^[1]。

2. 输电线路差异化防雷研究

1. 装线路避雷器

可以在原有的电网架空输电线路上面加上避雷器，如此当发生雷电现象以后，有些电流就会通过塔杆进入地面，绝大多数电流会在避雷器的作用下传入其他的塔杆之上。对此导线之间会产生相应的电磁感应，他与避雷器产生耦合分量，这样便能提高输电导线的电位。绝缘子闪络基本上都是因为电压比导线和塔杆之间的电压更大所产生，在此期间避雷器便可产生效应，从而达到防雷的效果

^[2]。

2. 提高绝缘配置

在用着多种电压的输电线路当中，要是使用不平衡的高绝缘体作为防雷方式，可以在一定程度上降低跳闸出现几率，这样也会减少因雷电而出现了故障。通常220千伏以下的电网架空输电线绝缘效果比较强，在选择绝缘设备的时候必须慎重考虑，最有效的方法就是增加绝缘子数量，以此来达到提高输电线路抗雷电能力效果_[3]。

3. 降低塔杆接地电阻

对于塔杆接地电阻就是电流从塔杆传输到地面然后再连接到附近塔杆从而形成的电阻，能够直接衡量两者之间的接触程度。当塔杆和地面经过电流以后可明显的降低反击雷产生的线路破坏。

4. 科学构建耦合地线

耦合地线指的是施工建设的时候和塔杆之前良好接触。但是架空输电线基本上都是悬挂空中，输电线和基面之间无形中产生感应电压，为了降低电压程度，通常进行耦合地线嫁接工作人员都会利用放线滑车进行接地处置。但要注意的问题是耦合地线各个地区出现了被盗的情况，所以相关的工作人员必须加强对电网输电线的保护和日常检查监控^[4]。

3. 总结：

综上所述，结合多年以来我国电网架空输电线送到雷击的影响而出现的各种故障，本文对此进行了描述，然后又对相关电网架空输电线如何降低因为雷击而产生的故障展开了论述，希望提出的各方面见解能够对技术人员提供有用的帮助。

参考文献：

1. 宋凯. 淄博地区架空输电线路差异化防雷方法研究[D].山东理工大学,2020.

2. 符传福,姚冬,陈钦柱,陈川刚.电网架空输电线路差异化防雷研究[J].电子设计工程,2019,27(22):70-73.

3. 连晓新. 架空输电线路差异化防雷技术研究[D].华北电力大学,2016.

[4]赵远强,吴慧芳.输电线路“差异化”防雷治理的技术措施综述[J].山西电力,2015(01):41-45.