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(shè)線路較多、自然環(huán)境因素、合成絕緣子老化程度較高以及建設(shè)難度較大方面的情況，闡明了現(xiàn)有線路防雷技術(shù)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(wěn)定運行提供良好借鑒和參考。

關(guān)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(nèi)容，需要結(jié)合現(xiàn)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(tǒng)計分析該地區(qū)2015至2019年內(nèi)的雷電活動情況和220KV架空輸電線路雷擊跳閘現(xiàn)象，總結(jié)其產(chǎn)生原因，并提出一系列科學(xué)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(shè)線路情況增多，相應(yīng)地增加了雷擊跳閘事故的發(fā)生概率，通常情況下，山區(qū)產(chǎn)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(fā)生率都增加。

第二，自然環(huán)境因素。生態(tài)環(huán)境的破壞，暴風(fēng)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(guān)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(yīng)用中老化程度較高，使得線路容易產(chǎn)生閃絡(luò)問題。

第四，建設(shè)難度較大。城鎮(zhèn)化建設(shè)進程逐步加快，實際建設(shè)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(shè)置桿塔，從而輸電線路容易受到雷擊影響。

2 現(xiàn)有線路防雷技術(shù)

輸電線路在整個電力系統(tǒng)運行中占據(jù)重要地位，國內(nèi)高度重視，積極開展大量研究并取得良好成果，現(xiàn)階段常用的輸電線路防雷技術(shù)包含：第一，常規(guī)防雷技術(shù)。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(shè)避雷線，使用自動重合閘技術(shù)，安裝塔頂避雷針、消雷器等。避雷線方法應(yīng)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(yīng)過電壓情況，分流雷電。第二，非常規(guī)防雷技術(shù)。常用手段有安裝消雷器和提前發(fā)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(fā)完善階段當(dāng)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(wěn)定運行，對于輸送可靠電力能源，保障人們生產(chǎn)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(shù)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(zhì)原因引起的，需要全面結(jié)合具體地質(zhì)條件，合理架設(shè)好桿塔，改造建設(shè)環(huán)節(jié)，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(zhì)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(fā)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(qū)域地質(zhì)條件和地形地貌，尋找到需要改造和適宜改造的區(qū)域;其次，著重分析區(qū)域雷電活動的頻率和規(guī)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(guī)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(dāng)增加絕緣子串的片數(shù)，維護高桿塔的運行，當(dāng)前雷電活動越來越頻繁，生態(tài)環(huán)境處在不斷惡化當(dāng)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(fù)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(fā)，選擇到合適的串中絕緣子數(shù)量，細致校核好線路的具體耐雷水平，這樣將能夠充分發(fā)揮線路的應(yīng)用優(yōu)勢。此外，在220KV架空輸電線路具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，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(jiān)測裝置在當(dāng)前220KV架空輸電線路運行中發(fā)揮著積極作用，本人曾擔(dān)任國網(wǎng)青州換流站避雷器在線監(jiān)測裝置、石店變避雷器在線監(jiān)測裝置、沙特項目變壓器在線監(jiān)測裝置等項目負責(zé)人，從事全站設(shè)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(jiān)測裝置還可以有效保障避雷器的應(yīng)用效果。

4 結(jié)束語

電力安全穩(wěn)定運行會影響到人們生產(chǎn)生活水平、社會經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展情況，220KV架空輸電線路在整個電力運行系統(tǒng)中占據(jù)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(wěn)定運行，避免雷擊跳閘故障，需要注重全面細致分析這種現(xiàn)象產(chǎn)生原因，采用一系列科學(xué)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(shè)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(xué)會年會.2017年江西省電機工程學(xué)會年會論文集.南昌：江西省電力設(shè)計院電網(wǎng)工程公司輸電電氣部，2017：39.