輸電線路雷擊故障點快速排查法

謝 斌，謝 一

(1.重慶市電力公司璧山供電局，重慶璧山 402760;2.重慶郵電大學經濟管理學院，重慶 400065)

輸電線路雷擊故障點快速排查法

謝 斌1，謝 一2

(1.重慶市電力公司璧山供電局，重慶璧山 402760;2.重慶郵電大學經濟管理學院，重慶 400065)

分析重慶璧山供電局近年來輸電線路雷擊跳閘故障的查找方法，提出采用“三維定一點”工作法，可有效縮短輸電線路雷擊跳閘故障查找時間，并增強供電企業的經濟效益和社會效益。

輸電線路;雷擊故障;查找方法;三維定一點

0 引言

重慶市璧山縣地形呈柳葉形狀，四面皆山，輸電線路在每年雷雨季節頻繁遭受雷擊引起跳閘，對電網的安全穩定運行造成嚴重影響。統計顯示，2007～2010年璧山電網發生輸電線路故障跳閘共計41次，其中雷擊跳閘37次，占了全部故障跳閘的90.24%，雷擊是造成輸電線路故障跳閘的主要因素。

輸電線路雷擊后，需要線路人員盡快確定遭受雷擊的桿塔位置，以便迅速消除線路故障。由于雷擊事件的隨機性、破壞性和隱蔽性，而且有的故障點難以定位，極有可能成為以后發生線路事故的嚴重隱患。目前，電力系統通常利用“雷電定位系統”、“調度SCADA實時監控系統”等作為判斷雷擊范圍的依據，但是由于范圍過大，巡線人員查找雷擊點類似“地毯式”搜尋，費時費力。

總結多年電力安全管理工作實踐，筆者認為有機地整合各類系統信息，可較準確地定位輸電線路雷擊故障點，盡可能縮短查找時間，及時消除雷害影響，以提高工作效率和減少企業損失。

1 輸電線路雷擊點查找工作流程分析

1.1 查找流程

調查發現，巡線人員在接到當值調度值班員對某時某條架空輸電線路遭到雷擊，過流跳閘，重合成功(或不成功)，需帶電巡線的調度命令后，巡線班組長立即組織巡線人員，在對雷電定位系統相關數據查閱后，便帶領巡線人員在一個雷擊區域內進行查尋，并通過“地毯式”故障排查方法，逐基對桿塔進行故障排查，確定雷擊疑似點，最后將檢查結果報告當值調度值班員。

由此可見，查找流程共分四個階段:通知、安排、查尋、匯報。其中“通知、安排、匯報”三個階段為時間不可變的項目，”查尋”階段為時間可變的項目。

1.2 查尋時間統計

查尋流程主要包括兩個環節，一是前往故障區域環節，其需用時間基本不可變;二是排查雷擊故障桿塔，即雷擊點環節，其需用時間是可變的。

2007～2010年璧山電網輸電線路雷擊故障點查找時間統計顯示:故障查找每次平均用時約451分鐘。其中“查尋”平均需用時397分鐘，占88%，因此，如何縮短“查尋”時間是研究的關鍵。

1.3 影響“排查”時間的主要因素

影響“排查”時間的主要因素有二。一是由于巡線人員數量少，專業技術水平參差不齊，現場照明條件差，器具笨重且攜帶不便，且通訊設備通訊距離受限、望遠鏡倍數低、巡線道維護不及時、盲目性地毯式排查法耗時長等，都會增加排查時間;二是“地毯式”故障排查方法較盲目，逐基對桿塔進行故障排查，不僅方法落后而且耗時長。據統計，最長排查耗時高達653分鐘(約11個小時)。

2 “三維定一點”雷擊故障點快速排查法

為避免盲目的地毯式排查法而導致輸電線路雷擊點查找時間過長，線路巡查人員應主動調整工作思路，充分利用現有各類先進系統提供的信息，盡可能縮小“排查”范圍，以提高“排查”效率，從而實現縮短輸電線路雷擊點查找時間的目標。

2.1 利用雷電定位系統確定初步疑似區域

由于雷擊地點的不確定性，以往一旦發生雷擊線路跳閘事故，巡線人員不得不從頭到尾對線路進行勘察，并登上桿塔才能查明事故情況。

目前，為縮短雷擊故障點查找時間，廣泛應用雷電定位系統信息以判斷雷擊區域。

2007～2010年璧山供電局歷次雷擊故障跳閘，“雷電定位系統”均有據可查。疑似雷擊區域即為以雷電信息R為半徑的圓形區域(如圖1所示)，通過對此段時間的雷電范圍信息進行統計并加權平均后，通過雷電信息可確定的疑似雷擊區域一般平均約8.4平方公里。可見僅使用“雷電定位系統”信息所確定的疑似雷擊區域較大，具體雷擊點無法直觀判斷。

圖1 雷電定位系統確定初步疑似區域示意圖

2.2 增加桿塔GPS經緯度坐標縮小疑似范圍

2010年7月，璧山供電局應用麥哲倫GPS手持儀補充完善了全局新增的76基桿塔的GPS經緯度坐標的測取，使得全局所有輸電線路桿塔定位坐標資料齊全。將補充測取的桿塔GPS經緯度坐標轉換成系統特定格式，并導入雷電定位系統，使所有線路按桿塔排序在雷電定位系統當中生成線路平面走向圖。

為了研究引入桿塔的GPS經緯度坐標后對輸電線路雷擊故障點查找的影響，筆者對2007～2010年的歷次雷擊故障進行重新校驗。由于引入了桿塔的GPS經緯度坐標，疑似雷電區域縮小至線路兩側，即疑似雷擊區域為圖2所示矩形區域。自引入此信息后，璧山供電局2010年的雷電范圍信息進行加權平均后，疑似雷電區域縮小到平均約2.7平方公里范圍內。

圖2 引入桿塔GPS經緯度坐標縮小疑似雷電區

2.3 引入調度SCADA實時監控系統GPS時鐘數據鎖定雷擊點

在上述判斷的基礎上，如果引入時間數據，將更有利于故障點的判定。調度SCADA實時監控系統與雷電定位系統的時間數據均通過GPS時鐘進行時間數據采集，因此這兩個系統的時間數據采集方法是一致的，有可比性。對2007～2010年歷次雷擊故障采用調度SCADA實時監控系統GPS時鐘數據校驗，疑似雷電區域縮小到平均約0.5平方公里范圍內(如圖3所示)，即基本已鎖定為一個點，因此，只需對此點附近的桿塔進行排找，即可快速找到雷擊故障點。

圖3 引入調度SCADA實時監控系統GPS時鐘數據鎖定雷擊點

2.4 “三維定一點”雷擊故障點快速排查法

通過研究、摸索與實踐，發現在輸電線路雷擊故障點排查中，如果合理引用雷電定位系統、桿塔GPS經緯度坐標以及調度SCADA實時監控系統GPS時鐘數據等三個信息，可實現雷擊故障范圍判斷從較大區域向較小區域，直到雷擊點的逐漸逼近，筆者將此種工作方法命名為“三維定一點”雷擊故障點快速排查法。

為適應“三維定一點”雷擊故障點快速排查法需要，對巡線人員查找雷擊點的工作流程也進行了相應的改進，即在接到當值調度值班員對某時某條架空輸電線路遭到雷擊，過流跳閘，重合成功(或不成功)，需帶電巡線的調度命令后，巡線班組長立即組織巡線人員，并先應用錄入了全部桿塔GPS經緯度坐標信息的“雷電定位系統”提供的數據，再通過調度SCADA實時監控系統提供的雷擊故障跳閘的GPS時鐘數據將故障點鎖定在一個雷電信息上，科學地確定疑似雷擊點后，才帶領巡線人員有目的地直奔雷擊點現場進行核實，最后向當值調度員匯報情況。

3 應用效果及前景

2011年1月14日，在取得璧山供電局運維中心的配合支持下，以班組開展”事故預演”活動，采用“三維定一點”雷擊故障點快速排查法，對35千伏大丁線2010年8月5日的雷擊故障作為“假想”事件進行“回放”，進行了一次事故模擬預演。整個預演從調度發出命令，到運維中心在雷電定位系統上科學分析后進行工作布置，到現場雷擊故障點查找，最后向調度匯報情況，總共耗時153分鐘。其中，通知5分鐘，工作安排44分鐘，查尋99分鐘，匯報5分鐘。未應用“三維定一點”雷擊故障點快速排查法時，原有的整個工作流程用時約450分鐘，因此新方法用時僅為原來的34%。

“三維定一點”輸電線路雷擊故障點快速排查法的應用，徹底改變了以往雷擊后需要大面積、“地毯式”巡線查找故障點的狀況，大大節省了人力、物力，雷擊故障點查找時間比原有方法平均縮短了約66%，使線路提前恢復安全運行，大大提高了供電可靠性。

重慶電網是典型的受端電網，經過“十一五”電網建設，500千伏“日”字型雙環電網筑起“西電東送”與全國聯網的中樞通道，220千伏及以下輸配電網絡日臻完善，全市農網改造面達到93%，為重慶經濟社會又好又快發展提供了堅強的電力保障。因此，“三維定一點”輸電線路雷擊故障點快速排查法不僅可以在輸電線路中推廣應用，而且還可以在配電線路中進行探索，這必將對提高重慶電網供電可

靠性以及經濟效益、社會效益都產生巨大的影響。

［1］ SD292-88，架空配電線路及設備運行規程［S］.

［2］ 陜西省電力公司.配電運行、檢修、安裝［M］.北京:中國電力出版社，2001.

［3］ 吳宗之.安全生產技術［M］.北京:中國大百科全書出版社，2006.

［5］ 國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規程(線路部分)［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［6］ 國家電網公司.電力安全生產及防護［M］.北京:中國電力出版社，2010.

A Rapid Searching M ethod for the Lightning Stroke Fault Point of the Transm ission Line

XIE Bin1，XIE Yi2
(1.Bishan Power Supply Bureau of Chongqing Electric Power Corporation，Bishan Chongqing 402760，China;2.College of Economics and Management，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China)

By analyzing the searchingmethods of the trip faults of the transmission line caused by lightning strokes in Bishan Power Supply Bureau in recent years，this essay suggests adopting the“Fixing One Pointwith Three Dimensions”method to reduce the searching time aswell as to increase both economic and social benefits of power supply enterprises.

transmission line;lightning stroke faults;searchingmethods;fixing one pointwith three dimensions

TM727

A

1008-8032(2012)04-0069-03

2012-06-05

謝 斌(1969-)，全國注冊安全工程師、電力工程師、技師，從事配網安全監察、反違章管理等研究。