架空輸電線路防雷技術(shù)研究

唐凌毅

摘? 要：架空輸電線路防雷技術(shù)是電力系統(tǒng)建設(shè)過程中較為常見的防雷技術(shù)，對于保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保電力持續(xù)可靠供應(yīng)具有重要意義。我國福建省地處東南沿海，是雷電活動頻繁地區(qū)，加強(qiáng)做好防雷工作一直以來都是福建省電力系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容，對于防雷技術(shù)的研究也得到了福建省電力系統(tǒng)的高度重視。該文結(jié)合具體數(shù)據(jù)，對2017年度福建省架空輸電線路防雷技術(shù)情況進(jìn)行分析總結(jié)，力求找到不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后更好地施用架空輸電線路防雷技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;防雷技術(shù);分析報告

中圖分類號：TM726? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作為我國的雷電活動頻繁地區(qū)，福建省雷電正負(fù)極性和雷電流幅值分布?xì)v年情況基本一致，負(fù)極性雷占比約為75%。正是基于這種情況，福建省電力系統(tǒng)對于防雷工作的重視程度較高，對于防雷技術(shù)的研究較為深入，該文將對2107年福建省架空輸電線路防雷技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)。

1 雷擊跳閘情況分析

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，福建省年平均落雷數(shù)在25萬左右，最高落雷數(shù)可達(dá)40萬次。在個別臺風(fēng)天氣頻繁的年份，受臺風(fēng)活動影響，落雷次數(shù)會有明顯降低，由此也降低了雷擊跳閘情況的發(fā)生。

在2017年當(dāng)中，以福建省送變電工程有限公司第一運(yùn)檢分公司（全文簡稱“省運(yùn)檢分公司”）提供數(shù)據(jù)為例，合計(jì)雷擊跳閘17次，均為500 kV線路，與2016年的雷擊跳閘18次基本持平，略有減少，雷擊跳閘率為0.27次/百公里，實(shí)現(xiàn)重合閘成功率100%。

2 雷擊跳閘影響因素分析

2.1 線路回數(shù)

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，在所有檢修的83條、5 776.611 km線路中，單回路線路共發(fā)生15次雷擊跳閘，其中13次繞擊，2次反擊，雷擊跳閘率每百公里0.525次;雙回路線路共發(fā)生2次雷擊跳閘，其中1次繞擊，1次反擊，雷擊跳閘率百公里0.068次。由此數(shù)據(jù)可見，同塔情況下，無論是雷擊跳閘次數(shù)還是雷擊跳閘率，雙回路線路都明顯少于單回路線路，但是雷擊的不確定性和不可預(yù)測性，依然使雷擊跳閘率存在極大的不可控性。除此之外，在2017年中，共發(fā)生3次雷擊同跳，重合閘成功率100%。

2.2 塔型

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，在所有架空輸電線中，220 kV～1 000 kV線路共計(jì)83條，長度總計(jì)5 776.611 km，塔型以耐張桿塔、直線桿塔為主，其中耐張桿塔3168基，直線桿塔13083基，前者共發(fā)生雷擊跳閘5次，后者12次，考慮到桿塔建設(shè)基數(shù)相差較大的實(shí)際情況，所以耐張桿塔與直線桿塔發(fā)生雷擊跳閘次數(shù)不能進(jìn)行單純比較，由此得出的易受雷擊跳閘結(jié)論存在一定的片面性。

2.3 塔高

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，發(fā)生雷擊跳閘的桿塔塔高，60 m及以上共4基，50 m～60 m共5基，40 m～50 m共5基，40 m以下共3基。由此可見，相對而言，40 m以下桿塔雷擊跳閘概率較小。

2.4 接地電阻

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，接地電阻大于15Ω的桿塔未發(fā)生雷擊跳閘，接地電阻在10Ω～15Ω范圍內(nèi)的桿塔共發(fā)生2次雷擊跳閘，接地電阻5Ω～10Ω的桿塔共發(fā)生15次雷擊跳閘，而接地電阻小于5Ω的桿塔未發(fā)生雷擊跳閘。由此可見，雖然接地電阻5Ω～10Ω的桿塔共發(fā)生15次雷擊跳閘，但桿塔接地電阻的大小與雷擊跳閘次數(shù)并不存在直接關(guān)系，無規(guī)律可循。

2.5 地線保護(hù)角

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，桿塔地線保護(hù)角大于10°的共發(fā)生3次雷擊跳閘，桿塔地線保護(hù)角在5°～10°共發(fā)生2次雷擊跳閘，桿塔地線保護(hù)角在0°～5°發(fā)生1次雷擊跳閘，而桿塔地線保護(hù)角小于0°的共發(fā)生13次雷擊跳閘。由此可見，雖然桿塔地線保護(hù)角小于0°的共發(fā)生13次雷擊跳閘，但桿塔地線保護(hù)角的大小與雷擊跳閘次數(shù)并不存在直接關(guān)系，無規(guī)律可循。

2.6 水平檔距

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，水平檔距大于600 m的桿塔共發(fā)生12次雷擊跳閘，水平檔距在400 m～600 m內(nèi)的桿塔共發(fā)生3次雷擊跳閘，水平檔距在400 m以下的桿塔共發(fā)生3次雷擊跳閘。由此可見，水平檔距在400 m以上的桿塔，更容易發(fā)生雷擊跳閘。

2.7 地貌地形

現(xiàn)階段，在省運(yùn)檢分公司所負(fù)責(zé)的線路當(dāng)中，主要包括平地、山谷、山頂、爬坡和沿坡5種類型，具體內(nèi)容如圖1（a）～圖1（e）所示。根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，山頂桿塔雷擊跳閘故障8起，沿坡桿塔雷擊跳閘故障7起，山谷桿塔雷擊跳閘故障1起，爬坡桿塔雷擊跳閘故障1起，而平地桿塔未發(fā)生雷擊跳閘故障。由此可見，地貌地形為山頂和沿坡的桿塔發(fā)生雷擊跳閘故障的概率更大。

2.8 雷電流幅值

根據(jù)省運(yùn)檢分公司2017年雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測到的雷擊跳閘故障發(fā)生時的雷電流幅值數(shù)據(jù)顯示，雷電流幅值從-7.4 kA到-273.6 kA不等，共發(fā)生繞擊14起，反擊3起。

3 重點(diǎn)輸電線路雷擊跳閘分析

省運(yùn)檢分公司負(fù)責(zé)的線路中，有1 000 kV都榕Ⅰ線和都榕Ⅱ線屬于國網(wǎng)重要輸電線路，長度共計(jì)342.01 km，建有708基桿塔，以負(fù)保護(hù)角為主要防雷措施地線保護(hù)角。

在2017年當(dāng)中，1 000 kV都榕Ⅱ線發(fā)生了建成投運(yùn)3年以來的第一次雷擊跳閘故障，為C相跳閘，但重合閘成功。

經(jīng)過現(xiàn)場故障檢查，發(fā)現(xiàn)1 000 kV都榕Ⅱ線#455塔C相左串絕緣子均壓環(huán)有明顯的閃絡(luò)痕跡。

4 雷電監(jiān)測、防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用