輸電線路綜合防雷措施技術的經(jīng)濟性評估

姜紅斌

（國網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300）

輸電線路綜合防雷措施技術的經(jīng)濟性評估

姜紅斌

（國網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300）

當前我國各地區(qū)對于電能的需求量越來越高，也使得各地區(qū)的供電工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。輸電線路防雷技術是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要前提，我國南北地區(qū)跨度較大，每年雨季的雷電情況也不盡相同，因此需要根據(jù)實際情況調整防雷措施，并對其經(jīng)濟性進行評估。本文即是對輸電線路防雷的經(jīng)濟性評估進行研究，首先介紹了當前國內各類輸電線路防雷措施，并闡述了經(jīng)濟性評估的方式和具體步驟，以期能為相關工作提供參考。

輸電線路；防雷措施；經(jīng)濟性評估

雷電是當前造成輸電線路和電網(wǎng)損害的重要因素，其一般發(fā)生于我國雨季階段，由于絕大多數(shù)輸電線路均需要架設在室外，因此很容易產(chǎn)生雷擊損傷。根據(jù)現(xiàn)代研究產(chǎn)生這種損傷的原因在于雷擊后線路內產(chǎn)生過電壓，并進一步導致絕緣子損傷，使得線路內瞬時電流量過大，導致各種電網(wǎng)設備的損傷。

1 現(xiàn)代輸電線路當中的綜合防雷措施

1.1 避雷線搭設

電網(wǎng)輸電線路防雷措施當中最常見的就是增加避雷線，其主要是采用并聯(lián)的方式在原線路當中接入一條輔助線路。在發(fā)生雷擊之后，避雷線就可以對雷擊所產(chǎn)生的電流進行分流，并將其引導如接地線路當中，從而發(fā)揮接地防雷設備的作用。在實際安裝時，每兩根避雷線路形成一個閉合的回路，該回路還存在一個小縫隙，這樣就可以實現(xiàn)避雷線路的接地絕緣功效。目前所應用的避雷線路主要是為了防止雷擊擊穿絕緣子，并且為過多的電流提供宣泄的通道，從而保護該區(qū)域內的輸電線路。

1.2 土壤電阻降低

接地避雷設施是輸電線路的主要防雷方法，但由于我國各地區(qū)土壤的電阻值存在一定的差異，其中部分地區(qū)土壤電阻值過高，就會導致雷擊時電流不易傳到如地面。因此，為了提升接地防雷的效果，通常會采用人工干預的方式降低電桿或電塔周圍土壤的電阻值，最常用的方法就是使用化學減阻劑，效果直接，而且能夠有效降低土壤電阻值。還可以采用爆破接地技術，這種降阻的方式適用于山區(qū)或地下巖層較多的環(huán)境[1]。

1.3 耦合地線搭設

如果某一地區(qū)的輸電線路在加裝避雷線、降低土壤電阻值后，其防雷效果仍未達到預期目標，則可以采用耦合地線搭設的輔助手段。耦合地線就是指在鋪設地線的過程中，將其鋪設在導線的下端，這樣就能夠使上下兩條導線形成耦合作用，從而提升避雷效果，并且還可以降低因雷擊導致導線產(chǎn)生過電壓的幾率。同時，在輸電線路遭受雷擊的過程中，這種線路耦合鋪設方式可以起到更好的分流作用，保證輸電線路內電流量保持在規(guī)定范圍內，也增加了接地線路的功效。

1.4 采用中性點非有效接地方式

電力系統(tǒng)采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，可以使由雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除，不致于引起相間短路和跳閘。而在二相或三相落雷時，由于先對地閃絡的⊥相相當于一條避雷線，增加了分流和對未閃絡相的耦合作用，使未閃絡相絕緣上的電壓下降，從而提高了線路的耐雷水平。

1.5 加強線路絕緣

由于輸電線路個別地段需采用大跨越桿塔，這就增加了線路的落雷機會。高塔落雷時塔頂電位高，感應過電壓大，而且受繞擊的概率也就越大。為了降低線路的跳問率，可在高桿塔上增加絕緣子串的片數(shù)，加大大跨越檔導，地線之間的距離，以加強線路的絕緣。

1.6 裝設自動重合問

由于線路絕緣具有自恢復性能，大多數(shù)雷擊造成的閃絡事故在線路跳閘后都能夠自動消除。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)的大部分線路故障都是瞬時性故障，安裝了自動重合閘裝置能使線路迅速恢復供電，因此安裝了自動重合閘裝置對于降低線路的雷擊事故率具有較好的效果。

2 輸電線路綜合防雷技術的經(jīng)濟性評估方法

2.1 經(jīng)濟評估模式

通常情況下，對輸電線路防雷經(jīng)濟性的分析時采用的是層次分析模式。這主要是由于我國幅員遼闊，國內各地區(qū)的土壤、天氣、水溫等各類情況存在明顯的差異，如果單純使用數(shù)據(jù)評估的方式，則無法對各細節(jié)之間的關聯(lián)性進行評估，從而降低了評估結果的準確性。而層次分析法則可以將防雷過程中的每個影響因素進行詳細的評估，并了解各層次之間的影響因素和關系，從而獲得更準確的權重系數(shù)。最終，根據(jù)綜合數(shù)據(jù)對防雷措施的經(jīng)濟性進行更準確的評估[2]。

2.2 評估注意事項

在防雷措施經(jīng)濟性評估時：①必須將地區(qū)內的地質、氣候等規(guī)律進行研究，其中主要包括評估地區(qū)每年雷雨季節(jié)持續(xù)時間、降雨量、大范圍雷電天氣的發(fā)生率等。根據(jù)國家電網(wǎng)管理標準固定，220kV的輸電線路每年跳閘率應該低于0.315次/100km。②盡量避免使用保護角降低的方法進行防雷，因為降低保護角的同時必然需要修改電桿或電塔的高度，此時就會導致施工人員工作量的大幅度增加。同時，這種防雷方式也無法降低夏季雷電高發(fā)時期的防雷效果。

3 輸電線路綜合防雷措施的經(jīng)濟性評估步驟

3.1 地質勘查

在防雷措施經(jīng)濟性評估開始前，必須對該輸電線路所在區(qū)域周圍的環(huán)境地質數(shù)據(jù)進行勘查，其中地貌、地質結構、雷電發(fā)生率等需要與地區(qū)環(huán)境部門溝通，利用專業(yè)的勘探隊伍完成數(shù)據(jù)的采集。而輸電線路分布、絕緣設備安裝分布、雷擊后跳閘次數(shù)等數(shù)據(jù)，則由當?shù)仉娏芾聿块T提供。將兩項數(shù)據(jù)進行綜合整理，為后期經(jīng)濟性評估工作提供更加準確的參考。

3.2 假設評估

在獲取輸電線路周圍環(huán)境詳細信息之后，就可以開展評估工作。在評估時首先采用假設的方式，將所評估的防雷措施方案假設為實際情況下采用的方案，同時利用計算機層次分析方式，將各項地理數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當中，將所獲得的數(shù)據(jù)與評估人員經(jīng)驗判斷數(shù)據(jù)進行對比，從而獲得該方案下每年輸電線路跳閘次數(shù)，選擇成本最低且跳閘次數(shù)相對較少的方案。同時，還需要判斷假設預選方案在使用后所需要的維護成本、維護工作量、使用壽命等數(shù)據(jù)，并將其換算成經(jīng)濟性因素，從而更準確地進行評估[3]。

3.3 建立數(shù)據(jù)庫

以現(xiàn)代計算機系統(tǒng)為依托，建立地區(qū)或國內輸電線路防雷技術經(jīng)濟性評估數(shù)據(jù)庫，將各類防雷措施安裝方案和經(jīng)濟評估結果輸入數(shù)據(jù)庫當中。以層次分析法中的層次評估理念為核心，從而分解各類因素對經(jīng)濟性評估的影響。這樣，在具體評估工作遇到問題后，就可以利用數(shù)據(jù)庫內的評估體系完成相關工作，提升經(jīng)濟性評估的工作效率。

3.4 反饋體系

最終還需要建立相關數(shù)據(jù)的反饋體系，因為自然環(huán)境并不如生產(chǎn)線一般具有規(guī)律性，自然界當中的雷電天氣會隨著時間的變化而改變，每一年的數(shù)據(jù)雖然具有一定的規(guī)律性，但在短期內則具有很大差異。因此，必須在評估體系當中建立反饋體系，針對當前該輸電線路覆蓋區(qū)域內的自然環(huán)境情況進行反饋，從而使評估人員能夠更好地掌握實際情況，從而使經(jīng)濟性評估工作更加準確[4]。

4 結語

輸電線路防雷措施是保證輸電線路和電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎條件，每年我國在輸電線路防雷技術當中的投資額均較大，因此對防雷方案的經(jīng)濟性評估就顯得更加重要?？梢岳脤哟畏治龇ǎ瑢⒎览状胧┻M行分解，并在獲取當?shù)氐刭|信息的前提下，以假設執(zhí)行方式評估各方案的經(jīng)濟性，同時還需要建立數(shù)據(jù)庫和反饋系統(tǒng)，提升評估的準確率。

[1]陳輝.針對建立輸電線路綜合防雷措施技術的經(jīng)濟性的探討[J].華東科技：學術版，2016（03）：242～243.

[2]張士兵.綜合考慮技術經(jīng)濟性指標的輸電線路防雷措施評估方法[J].城鄉(xiāng)建設，2012（28）：102～103.

[3]王清玲，周文斌，谷山強，等.陽江地區(qū)典型輸電線路防雷評估與綜合治理研究[J].廣東電力，2012，25（02）：46～49.

[4]王樂.基于層次分析法的輸電線路防雷工程效能后評估[J].廣西電力，2014，37（06）：18～21.

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1004-7344（2016）24-0110-02

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