淺談500kV輸電線(xiàn)路防雷保護(hù)措施及實(shí)際效益

范伯儒，程秀楷，高任

（中國(guó)水利電力對(duì)外有限公司，北京 100120）

由于500kV輸電線(xiàn)路屬于高壓電網(wǎng)，項(xiàng)目位置多處于海拔位置較高區(qū)域，所以在正常運(yùn)行過(guò)程中很容易會(huì)受到雷電沖擊和干擾，如果沒(méi)有得到合理的防護(hù)，在雷暴等惡劣天氣條件下很容易因雷電沖擊造成較大的經(jīng)濟(jì)損失甚至導(dǎo)致人員傷亡，因此做好輸電線(xiàn)路防雷保護(hù)是極為必要的。由于高壓輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，防雷保護(hù)所涉及內(nèi)容也相對(duì)較多，所以需要對(duì)其具體保護(hù)措施展開(kāi)詳細(xì)分析與研究。

1 工程項(xiàng)目實(shí)例

本次項(xiàng)目為老撾某500kV輸變項(xiàng)目，由老撾國(guó)家電力公司投資，中資總承包企業(yè)承建，項(xiàng)目輸電線(xiàn)路全長(zhǎng)187km，其中山地占40%，約80km，且多處于高雷暴地區(qū)。按照項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)，500kV輸電線(xiàn)路部分能夠承擔(dān)的最大經(jīng)濟(jì)輸送容量為2350MW，該輸送容量達(dá)到老撾萬(wàn)象市未來(lái)規(guī)劃電網(wǎng)總?cè)萘康?0%。為保證項(xiàng)目建設(shè)期間的安全性，以及輸電線(xiàn)路投運(yùn)后運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，深入研究線(xiàn)路防雷保護(hù)措施具有很強(qiáng)的實(shí)際需求，同時(shí)對(duì)類(lèi)似海外輸變電項(xiàng)目工程有一定的借鑒意義。

2 研究防雷接地的重要意義

因?yàn)樵擁?xiàng)目的建設(shè)對(duì)老撾來(lái)說(shuō)意義重大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）保證區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)互通質(zhì)量。項(xiàng)目建成之后，將會(huì)對(duì)越南、泰國(guó)以及老撾輸電工作開(kāi)展產(chǎn)生積極影響，能夠?yàn)榈貐^(qū)生活以及生產(chǎn)用電提供可靠電力能源支持，并保證能夠產(chǎn)生富余電力向越南以及泰國(guó)電力市場(chǎng)進(jìn)行輸出，可為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效助力。

（2）可對(duì)相關(guān)行業(yè)發(fā)展形成有效帶動(dòng)。項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中需要大量基礎(chǔ)性材料作為支持，會(huì)直接帶動(dòng)當(dāng)?shù)赜土?、水泥以及鋼筋等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，且能夠有效改善當(dāng)?shù)厥┕ぴO(shè)備銷(xiāo)售、租賃以及人員就業(yè)現(xiàn)狀，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展以及民眾年均收入提升產(chǎn)生有效刺激作用。

（3）強(qiáng)化電力行業(yè)技術(shù)水平。由于我國(guó)在輸變電工程建設(shè)以及設(shè)計(jì)方面處于世界領(lǐng)先地位，而項(xiàng)目整體建設(shè)是按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范實(shí)施設(shè)計(jì)的，技術(shù)人員也主要以我國(guó)人員為主，所以在實(shí)施項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，當(dāng)?shù)厝藛T能夠從中獲得大量建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)技巧，能夠有效提高老撾電力行業(yè)技術(shù)水平，促進(jìn)該國(guó)電力行業(yè)穩(wěn)定性發(fā)展。

（4）增強(qiáng)企業(yè)影響力。在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，能夠有效促進(jìn)中國(guó)、老撾政府和民眾間的友好相處，能夠使項(xiàng)目沿線(xiàn)區(qū)域民眾真正認(rèn)識(shí)到我國(guó)人民的和善與友好，可有效提高當(dāng)?shù)孛癖妼?duì)于中國(guó)以及中國(guó)企業(yè)的好感度與認(rèn)同度，可為一帶一路項(xiàng)目順利展開(kāi)提供更多支持與助力。因此，研究輸電線(xiàn)路防雷接地對(duì)于項(xiàng)目的安全建設(shè)意義重大，同時(shí)有效提升了老撾當(dāng)?shù)仨?xiàng)目的投資效益。

3 項(xiàng)目防雷保護(hù)策略

3.1 耦合地線(xiàn)與架空地線(xiàn)

在輸電線(xiàn)路中，架空底線(xiàn)屬于線(xiàn)路基礎(chǔ)性防雷舉措，會(huì)在線(xiàn)路受到雷擊騷擾時(shí)，自動(dòng)展開(kāi)電流分流處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電線(xiàn)塔雷電流的有效控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)路防雷的有效保護(hù)。同時(shí)，架空地線(xiàn)的合理運(yùn)用，可達(dá)到良好的線(xiàn)路耦合效果，能夠有效減小導(dǎo)線(xiàn)絕緣子在受到雷擊時(shí)所需遭受的電壓設(shè)置，可以達(dá)到良好的線(xiàn)路屏蔽保護(hù)效果。為保證防雷保護(hù)措施功能發(fā)揮質(zhì)量，在實(shí)施線(xiàn)路建設(shè)以及后期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，需要定期對(duì)架空地線(xiàn)展開(kāi)檢查與鋪設(shè)，應(yīng)在做好架空地線(xiàn)安裝的同時(shí)，展開(kāi)耦合地線(xiàn)施工，以便通過(guò)對(duì)耦合地線(xiàn)的運(yùn)用，達(dá)到有效提高線(xiàn)路和避雷地線(xiàn)間的耦合性，保證線(xiàn)路上電壓可以得到有效控制，從而形成線(xiàn)路良好保護(hù)狀態(tài)。

3.2 配備自動(dòng)重合閘設(shè)備

系統(tǒng)自動(dòng)跳閘是系統(tǒng)對(duì)自身實(shí)施保護(hù)的重要舉措，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)跳閘操作后，一般的故障會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)消除現(xiàn)象，會(huì)將雷擊等問(wèn)題影響程度控制在最低，確保線(xiàn)路不會(huì)受到雷擊的過(guò)大干擾。在實(shí)施自動(dòng)重合閘設(shè)備安裝過(guò)程中，需要將設(shè)備和供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置有機(jī)融合在一起，以便保證供電系統(tǒng)可靠性以及穩(wěn)定性可以得到切實(shí)提升，確保在雷擊狀態(tài)下，設(shè)備可以自動(dòng)跳閘并自動(dòng)恢復(fù)，從而做好雷擊影響管控。

3.3 增強(qiáng)線(xiàn)路絕緣性能

通過(guò)對(duì)輸電線(xiàn)路基本情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目所使用架空形式，主要以大跨越高桿塔架架空形式為主，此種形式極易受到雷電干擾，會(huì)在雷擊作用下出現(xiàn)塔頂電位出現(xiàn)急劇上升的狀況。由于電壓數(shù)值過(guò)高，很容易會(huì)造成線(xiàn)路出現(xiàn)跳閘事故，所以為保證線(xiàn)路運(yùn)行暢通性以及安全性，可通過(guò)增加桿塔絕緣體數(shù)量的方式，通過(guò)對(duì)絕緣體的合理運(yùn)用，達(dá)到有效延長(zhǎng)線(xiàn)路和地面間距離的狀況，進(jìn)而達(dá)到切實(shí)增強(qiáng)輸電線(xiàn)路絕緣效果的目標(biāo)。

3.4 設(shè)置差異化防雷舉措

由于項(xiàng)目整體長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，所經(jīng)過(guò)各區(qū)域地形地貌以及地質(zhì)水文條件等并不相同，所以在實(shí)施各段防雷保護(hù)時(shí)，也需要采取差異化防控措施，應(yīng)按照具體情況與考察數(shù)據(jù)，有針對(duì)性展開(kāi)防雷保護(hù)。如，可通過(guò)對(duì)銅包鋼材料的運(yùn)用，代替普通圓鋼，進(jìn)而從源頭起降低雷擊對(duì)于線(xiàn)路設(shè)備的影響等。技術(shù)人員需要明確，所有技術(shù)應(yīng)用與推廣都是存在一定風(fēng)險(xiǎn)性的，在實(shí)際展開(kāi)技術(shù)應(yīng)用與選擇時(shí)，需要做好綜合評(píng)估與分析，應(yīng)按照實(shí)際條件差異性以及各方面相關(guān)內(nèi)容，對(duì)差異化防雷處理方案實(shí)施改進(jìn)，以便達(dá)到切實(shí)增強(qiáng)線(xiàn)路抗雷性能的目標(biāo)。

3.5 安裝避雷線(xiàn)、避雷器與避雷針

避雷裝置安裝是最為基本、也是最為重要的防雷手段，在實(shí)施裝置安裝時(shí)，需要按照線(xiàn)路沿線(xiàn)具體情況，科學(xué)展開(kāi)防雷方案編制，以便達(dá)到高效率、高質(zhì)量展開(kāi)避雷針、避雷先以及避雷器安裝與篩選的效果。在實(shí)施500kV輸電線(xiàn)路施工時(shí)，多以雙避雷線(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)用為主，在展開(kāi)結(jié)構(gòu)布局過(guò)程中，需要保證保護(hù)角可以被控制在15°以下，以便將避雷線(xiàn)防雷功能最大限度挖掘出來(lái)。作為避雷線(xiàn)的有效輔助手段，避雷器可達(dá)到進(jìn)一步增強(qiáng)線(xiàn)路防雷能力的目標(biāo)，能夠在線(xiàn)路遭受到雷擊時(shí)，將超高電壓控制在合理振幅范圍之內(nèi)，確保其不會(huì)超過(guò)線(xiàn)路規(guī)定電壓、電流數(shù)值范疇，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊負(fù)面影響的有效削弱。同時(shí)，避雷器的高質(zhì)量運(yùn)用，還可達(dá)到對(duì)雷電電流實(shí)施有效引導(dǎo)的目標(biāo)，能夠?yàn)榫€(xiàn)路安全運(yùn)行提供可靠保障。而避雷針的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雷電的科學(xué)吸引，做好雷電規(guī)避，防止出現(xiàn)雷電直接對(duì)輸電線(xiàn)路作用的狀況，以便達(dá)到預(yù)期線(xiàn)路保護(hù)效果。技術(shù)人員需要對(duì)三者的應(yīng)用與安裝展開(kāi)科學(xué)規(guī)劃，應(yīng)保證三者篩選與使用合理性，以便將裝置避雷保護(hù)效果更好地運(yùn)用到線(xiàn)路保護(hù)之中。

4 結(jié)語(yǔ)

由于防雷保護(hù)工作在輸變線(xiàn)路運(yùn)行與建設(shè)中有著十分重要的作用與地位，所以各項(xiàng)目建設(shè)單位需要加大對(duì)具體防雷保護(hù)措施的研究力度。應(yīng)在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，對(duì)防雷保護(hù)措施、細(xì)節(jié)展開(kāi)深入性探究，并結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及環(huán)境條件等內(nèi)容，制定出針對(duì)性較高且可行性較強(qiáng)的有效防雷保護(hù)方案，做好差異化防雷處理，保證各項(xiàng)防雷工作能夠得到高質(zhì)量落實(shí)，線(xiàn)路運(yùn)行可以得到有效保護(hù)，從而將項(xiàng)目建設(shè)所具備各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，確保施工企業(yè)能夠在經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益方面得到雙贏，進(jìn)而在世界領(lǐng)域中獲得更大的進(jìn)步與發(fā)展。