基于层次分析法的配网线路防雷方案评估研究与应用

基于层次分析法的配网线路防雷方案评估研究与应用

徐述

国网南京市高淳区供电公司 江苏 南京 210000

摘要：近年来，我国的城镇化发展取得显著成效，在城市发展过程中，各种基础设施的建设种类和数量逐渐增加，商品楼、大型超市的规模不断扩大，为人们的生活提供了很大便利，在这快速发展的背后，离不开电力系统的稳定运营，建筑规模的扩大，为电力供应系统的稳定供电带来了巨大的挑战，这需要电力系统在发展过程中，不断完善管理模式，优化配电系统的稳定性，配电线路在建设运行过程中容易受到外界因素的干扰，人为操作失误、温度、湿度、雷电、设备自身的原因，无论哪个环节出现问题，都会严重影响电路系统的正常运行，甚至带来严重的危害，因此，在管理中需要对电路进行及时检修，对常见的问题故障采取有效的处理措施，以不断提高电路建设质量，增强供电系统的运行的稳定性。

关键词：基于层次分析法；配网线路；防雷方案；评估研究与应用

引言

配电线路作为广泛运用的用户电路。不过绝缘水平较低，对于周边电压比较敏感。配电线路一般是采取架空绝缘配电线路，而成本相对比较节省，建设的速度比较快。虽然本身绝缘优势较高，不过因为其处于空旷位置，周边电压问题对其产生影响是非常明显的，特别是突发雷击天气条件下，将会导致产生强大电流电弧，对于导线产生严重损坏。所以，架空绝缘的配电线路将面临严峻雷击挑战。和裸导线比较，虽说雷电环境造成流量功率经常出现问题，不过于线路驱动影响之下，不会聚焦在特定点线。所以，通常不会有烧丝问题发生。绝缘导线表面上存在非常大的缺陷，不但不可以对于电弧进行转移，并且遭受雷电影响是比较严重的。在绝缘材料于雷电环境中发生破坏的时候，外部的绝缘效应会集中于电弧损坏与瞬间将导线毁坏。

1配网电力线路遭受雷击类型

雷击是在影响电路系统正常运行众多因素中最为主要的一类，对破坏电路设备、危害电路系统的正常供电产生巨大影响，因此，很有必要对配网电力线路遭受雷击的类型进行全面深入研究，为开展有效的管理策略提供充足的依据。第一，配网电力线路直接遭受雷击，这是在雷击类型中出现较多的一类，根据直接遭受雷击的的特点又可以分为自击雷过电压和感应雷过电压，自击雷过电压是雷电直接击中配网电力线路，从而产生的一种电压；感应雷过电压是指雷电击中配网电路附近的地面或建筑物而产生电磁感应，由电磁感应而导致产生的一类电压。无论哪种类型的直接雷击，都会严重破坏电路设备，不仅会带来大面积的停电事故，甚至还会带来火灾等巨大的灾害，严重影响居民的生命财产安全，结合不同的直接雷击类型，需要采取不同的防雷击措施，从而有效保护配网电力线路的安全性，尤其是面对危害较大的自击雷过电压，需要进一步采取有效的安全措施以保证电网的安全运行；第二，配电电力线路间接遭受雷击，这种方式主要是雷电击中避雷装置，进而将电流传送到地面或建筑物，从而导致电力线路设备附近的电位瞬间升高，产生较大电压，造成输电线路的破坏。

2配网线路雷击隐患分析

2.1配网线路的设备安装不符合规定

配网线路所使用的各种电器设备、线缆、开关等等对整体质量具有至关重要的作用，各部件如果本身质量不合格，在使用过程中很容易出现安全事故。其次，各种设备的安装要符合安全生产要求，当前配网线路的设备在安装过程中存在严重的问题，主要体现在线路连接不够牢固、接地圆钢焊接不稳定，这导致配网电路在运营过程中，很容易遭受雷电袭击，同时，有些配网电力线路在选择避雷器时，避雷器的质量不够安全可靠，在使用一段时间后，自身出现严重的质量问题，难以抵御雷电的袭击，从而引发雷电灾害。

2.2配网线路的针形绝缘子的耐压性能比较低

针形绝缘子自身的质量安全和阻线跨度对提高配网电路的安全性和抵御自然气候对电路产生的危害具有重要影响，尤其是对提高配网电路的抗雷击性能具有明显优势，因此，在实际应用中具有广泛的应用范围，但是，由于针形绝缘子自身构造的缺陷，导致内部发生结构破坏时，仍然能够正常运行，从外观上很难发现质量问题，但是其本身的质量安全已经遭到严重破坏，在遭受雷电袭击时容易出现质量问题，同时，在配电设备的选择安装时，如果选择的避雷装置质量不可靠，将会给配电线路的正常运行带来巨大的安全隐患，严重威胁电路的正常运行。

3选择防雷措施方面的原则

在优化配网电力线路，采取防雷措施时，需要根据配网电力系统的实际情况，充分考虑人为因素、自然环境、设备自身性能、安装质量等各种因素，从而采取有效的防雷措施。从山川地貌的角度进行考虑，平原地区和山区所采用的防雷架设措施不完全相同，一般来说，耦合地线的防雷措施在平原地区具有良好的使用效果；从原有的防雷措施来说，如果说采用的线缆、设备自身的绝缘水平达不到安全生产标准，则需要做进一步的绝缘处理，以提高抗雷击性能；有些配网电力线路已经安装相应的防雷措施，在进行重新线路布局或更换避雷装置时，要充分考虑更改后对电路运行的影响，避免影响电力正常供应；各种防雷措施在设计实施过程中，还需要充分考虑成本造价与性能之间的平衡关系，以及日后维护保养的资金投入，从而不断提升防雷装置安装的科学性、合理性。

4层次分析法的步骤

层次分析法是在长期的实践过程中，不断总结经验教训，而总结出有效解决电路问题的有效途径。该方法将导致问题出现的原因分为若干个因素，再将因素按照不同的属性特点进一步精细划分，从而在整体上对各种因素进行系统分类，有助于开展针对性的解决措施。该方法在使用过程中，首先需要建立层次模型结构，按照因素的属性分为目标层、准则层和方案层，在解决问题时，以准则成为基准，构建判断矩阵，对各个影响因素所占的比重大小进行综合分析，从而准确计算解决方案对目标层一致性的检验，从而逐步优化问题解决方案，提升解决方案的科学性、合理性和可操作性。

5防雷措施技术经济性分析

针对不同的配网电路运行情况以及所处的环境，所采取的防雷措施也不相同，各种防雷措施所需要投入的资金数额也不一样，在开展有效防雷措施时，既要充分考虑防雷措施安全有效的问题，同时也需要考虑防雷措施的经济性问题。在实际应用中，常见的防雷措施有以下几种途径：首先，防雷保护间隙，这类防雷措施技术难度低、施工简单、资金投入少，是首要的防雷选择措施；其次，避雷器和绝缘子的使用，这对防雷措施是在电路设备中，安装相应的防雷设备，以有效减弱雷击所产生的瞬间高压而对电路设备所产生的危害；第三，架设避雷线，这是近几年来应用较为广泛的一种防雷措施，尤其是在一级以上线路有着广泛的应用范围，这种防雷措施在使用过程中，需要同时降低杆塔的接地电阻，以提高配完电路的反击耐雷水平。

结束语

通过对配网电路所遭受雷击问题进行深入研究，对不同的雷击特点采取有效的防雷击措施具有十分重要的作用。随着检测技术和改进措施水平的不断提高，防雷设计方案的安全性、科学性的经济性不断提高，对进一步增强国家电力网络运行安全性发挥着重要的作用。在解决实际问题时，通过引入层次分析法，对提高问题解决方案的可行性和有效性奠定了良好的基础，使各项工作的开展有了充足的科学依据。

参考文献

[1]刘龙洋,冯焱冲,陈政,廖民传,屈路,冯瑞发.基于层次分析法的配网线路防雷方案评估研究与应用[J].机械与电子,2020,40(02):18-22+28.

[2]纪良.配网防雷击断线措施的研究[D].江苏大学,2020.000850.

[3]林晨.改进层次分析法在配网线路防雷评估中的实践[J].无线互联科技,2018(12):139-140.

[4]刘刚,马浩禹,张弦.改进层次分析法在配网线路防雷评估中的应用[J].华南理工大学学报(自然科学版),2018,44(04):71-76+100.

[5]张弦.配网线路雷击跳闸因素分析及其防雷性能评估[D].华南理工大学,2018.