220kV架空輸電線路防雷運行探析

黎炯

摘 要 本文主要從220KV架空輸電線路雷電故障原因分析入手，重點介紹了同桿塔架設線路較多、自然環境因素、合成絕緣子老化程度較高以及建設難度較大方面的情況，闡明了現有線路防雷技術情況，并出了一些保障防雷運行效果的策略，為更好促進220KV架空輸電線路安全穩定運行提供良好借鑒和參考。

關鍵詞 220kV架空輸電線路;防雷運行;電力安全

前言

防雷管控是220KV架空輸電線路運行管理中的重要內容，需要結合現階段線路運行實際情況，本文以某地供電公司220KV架空輸電線路作為研究對象，統計分析該地區2015至2019年內的雷電活動情況和220KV架空輸電線路雷擊跳閘現象，總結其產生原因，并提出一系列科學可靠的措施和手段。

1 220KV架空輸電線路雷電故障原因

第一，同桿塔中架設線路情況增多，相應地增加了雷擊跳閘事故的發生概率，通常情況下，山區產生輸電線路反擊事故的危害也較大，會使得雷擊跳閘故障的危害性和發生率都增加。

第二，自然環境因素。生態環境的破壞，暴風雨、雷電天氣都會給220KV架空輸電線路的正常運行帶來不良影響，且無法采用降低線路保護角、前移關口的方式，有效增強輸電線路的抗繞擊能力，從而無法提升220KV架空輸電線路防雷水平[1]。

第三，合成絕緣子老化程度較高。220KV架空輸電線路實際運行中使用合成絕緣子，能夠增強線路耐雷性，但是其在長期應用中老化程度較高，使得線路容易產生閃絡問題。

第四，建設難度較大。城鎮化建設進程逐步加快，實際建設220KV架空輸電線路工作面臨著較大難度，主要是集中布置在高山方向，在山頭或者山坡上設置桿塔，從而輸電線路容易受到雷擊影響。

2 現有線路防雷技術

輸電線路在整個電力系統運行中占據重要地位，國內高度重視，積極開展大量研究并取得良好成果，現階段常用的輸電線路防雷技術包含：第一，常規防雷技術。主要有降低輸電線路桿塔的接地電阻，減小保護角，合理架設避雷線，使用自動重合閘技術，安裝塔頂避雷針、消雷器等。避雷線方法應用范圍最為廣泛，效果較為明顯，可以防止雷電直擊，還可以減少雷電感應過電壓情況，分流雷電。第二，非常規防雷技術。常用手段有安裝消雷器和提前發射接閃器，使得雷云電荷有效中和，達到抑制或者抵消放電雷電流的效果。同時安裝火箭引雷裝置、水柱引雷裝置或者激光引雷裝置，同樣可以起到良好效果，但是還處在研發完善階段當中，想要大面積推廣還有很長一段路要走。

3 防雷運行策略

220KV架空輸電線路的安全穩定運行，對于輸送可靠電力能源，保障人們生產生活具有積極意義。防雷運行是促進220KV架空輸電線路可靠運行的重要手段，能夠避免輸電線路受到雷擊影響。

3.1 降低桿塔接地電阻

220KV架空輸電線路運行過程中，所使用到的大多數桿塔，都具備較高的接地電阻，無法有效防護雷擊問題。實際降低桿塔接地電阻時，可以從這幾個方面入手：①桿塔基地電阻是由于地質原因引起的，需要全面結合具體地質條件，合理架設好桿塔，改造建設環節，促進桿塔接地電阻有效下降[2]。②桿塔接地電阻是由于非地質原因引起的，需要細致分析接地電阻外露或者接地體腐蝕的情況，從具體情況出發選擇合適手段，改善接地體，避免其腐蝕情況，增加接地體散流面積，降低桿塔接地電阻。③實際降低桿塔接地電阻時，首先需要開展全面實地勘測工作，充分了解到區域地質條件和地形地貌，尋找到需要改造和適宜改造的區域;其次，著重分析區域雷電活動的頻率和規律，確定出接地電阻值需要改造的范圍;再者，需要準確確定好接地體的規格，研究220KV架空輸電線路的具體使用年限，制定出行之有效的降阻策略[3]。

3.2 提高絕緣水平

在220KV架空輸電線路防雷運行中，防雷方案中性價比最高的一個是提高絕緣水平，這其中可以通過提高耐雷性，減小保護角以及降低建弧率的方法。適當增加絕緣子串的片數，維護高桿塔的運行，當前雷電活動越來越頻繁，生態環境處在不斷惡化當中，綜合考量多種因素，選擇到合適的絕緣子類型，將能夠有效提升絕緣水平。在直線鐵塔絕緣子中，通過FXBW4-22o/100型棒式復合絕緣子可以起到良好效果[4]。從220KV架空輸電線路操作過電壓、工頻過電壓的實際要求出發，選擇到合適的串中絕緣子數量，細致校核好線路的具體耐雷水平，這樣將能夠充分發揮線路的應用優勢。此外，在220KV架空輸電線路具體應用環節，還要做好日常維護工作，定期或者不定期實施檢查工作，及時更換零值絕緣子，并注重定期清理、更換好污染程度高的絕緣子[5]。

3.3 安裝避雷器

避雷器在線監測裝置在當前220KV架空輸電線路運行中發揮著積極作用，本人曾擔任國網青州換流站避雷器在線監測裝置、石店變避雷器在線監測裝置、沙特項目變壓器在線監測裝置等項目負責人，從事全站設計工作，實踐證明，避雷器在220KV架空輸電線路防雷工作中起到良好效果，且避雷器在線監測裝置還可以有效保障避雷器的應用效果。

4 結束語

電力安全穩定運行會影響到人們生產生活水平、社會經濟建設發展情況，220KV架空輸電線路在整個電力運行系統中占據重要地位，需要加強全面有效管理，確保其具有較高可靠性。切實有效保障220KV架空輸電線路安全穩定運行，避免雷擊跳閘故障，需要注重全面細致分析這種現象產生原因，采用一系列科學可行的手段加以保障，通過降低桿塔接地電阻，提高絕緣水平，以及安裝避雷器，將能夠起到良好效果。

參考文獻

[1] 劉俊博，王志鋼，金鵬，等.吉林省220kV架空輸電線路防雷運行分析[J].吉林電力，2018，（3）：102-103.

[2] 黎曉辰.淺析架空輸電線路的運行維護及防雷措施[J].電子測試，2017，（23）：238-239.

[3] 楊俊武，姚璞，李枚，等.架空輸電線路雷擊事故分析及對策[J].湖南電力，2019，（3）：23-25.

[4] 黎日輝.城市密集型110kV架空輸電線路設計研究[J].機電信息，2019，（14）：57-58.

[5] 程聲烽.基于PSCAD的220KV單回輸電線路反擊雷電過電壓特性研究[C].2017年江西省電機工程學會年會.2017年江西省電機工程學會年會論文集.南昌：江西省電力設計院電網工程公司輸電電氣部，2017：39.