輸電線路運行維護與故障排除方法簡析

李斌明

摘 要：文章主要簡析了雷電故障對電力系統(tǒng)中輸電線路的危害性，并按照此類危害羅列出了國內(nèi)外常規(guī)以及新的防雷措施。

關(guān)鍵詞：運行維護；故障排除

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）32-0116-02

雷暴天氣是自然現(xiàn)象中的一種天氣現(xiàn)象，近一段時間以來雷電災(zāi)害發(fā)生非常多，發(fā)生頻率逐年上升，雷害會對社會產(chǎn)生嚴重的破壞，同時產(chǎn)生巨額的經(jīng)濟損失，使人們非常的恐懼雷害，并對雷害的原因進行探索。對人類活動區(qū)域的范圍進行統(tǒng)計，統(tǒng)計表明顯示雷電現(xiàn)象本身發(fā)生的絕對值沒有太增加，但是引起的雷害的頻率卻越來越頻繁，雷害形成的破壞后果越來越嚴重，特別是輸電線路。為此，有效和安全的防雷措施，提高輸電線路運行維護水平，怎樣減少雷電對輸電網(wǎng)絡(luò)的破壞越來越受到有關(guān)人員的關(guān)注。

1 雷電對電力線路的危害

對于輸電線路來說，雷電造成的安全危害很大，經(jīng)常會使絕緣子發(fā)生閃絡(luò)，山區(qū)等交通不方便的地區(qū)尤其嚴重，給巡視、排障增加了一定的難度。在海拔較高的地區(qū)受到特殊地形的影響，發(fā)生雷電同時會有大風和急雨，風速過快使高大的樹木壓在導線上，輸電線路發(fā)生振動后發(fā)生碰擊，從而使線桿倒下以至線路中斷。這些嚴重的輸電線路故障如果不及時處理，會引發(fā)電力事故，對人們的生命財產(chǎn)造成損害。

在所有電網(wǎng)事故中，輸電線路占比較大，在輸電線路故障中，雷擊跳閘占比較大，特別是山區(qū)輸電線路，大部分線路故障是因為雷擊后跳閘，運行記錄和架空輸電線路的供電故障也有一半是由雷電引起的，對雷擊跳閘進行有效的防范，可以有效降低輸電線路故障，使電網(wǎng)故障的發(fā)生頻率降低。

經(jīng)過多年的研究，我國形成了一套比較有效可行的輸電線路防雷方法，常用的防雷方法有對接地電阻進行降低、架設(shè)避雷線、安裝自動重合閘等，一些山區(qū)的輸電線路發(fā)生雷害非常普遍 ，對接地電阻進行降低有一定的難度，工程造價較高、工作量大，效果也不太明顯；為此，進行防雷擊的關(guān)鍵是預防雷擊跳閘事故。

2 采取雷電危害防護措施

2.1 常規(guī)有效的防雷措施

雷電活動具有季節(jié)性的特點，所以要掌握當?shù)乩纂姷幕顒右?guī)律，根據(jù)規(guī)律來采取有效的防雷措施。下面介紹一下常用的有效防雷措施。

2.1.1 對線路桿塔的接地裝置進行改裝

一般線路在架設(shè)在荒坡野外，經(jīng)常受到氣候、地形以及環(huán)境的影響，接地網(wǎng)會受到外界的影響發(fā)生銹蝕和破壞，要定期對接地網(wǎng)進行檢測，根據(jù)檢測到的結(jié)果進行及時的改造，要保證地網(wǎng)正常運行，質(zhì)量合格。具體的實施辦法為：

①組織專門的線路人員對桿塔的接地電阻和土層的電阻率進行測量，對接地裝置進行檢查，確保其實好性。

②如果有雷擊重點線路，要對其接地電阻進行普查測量，根據(jù)測量結(jié)果改造雷擊重點影響區(qū)域和雷擊頻發(fā)性桿塔接地裝置；如果變電站終端和桿塔接接地電電阻連續(xù)五基不合格，要進行重點改造，通過改造降低接地電阻。

③如果線路的接地引下線某些區(qū)域被盜程度嚴重，要用扁鋼為材質(zhì)的引下線進行改造，要保證桿塔常年接地。

④要根據(jù)不同地區(qū)的地形、地質(zhì)、土壤情況，選擇采取接地體的形式，可以采用垂直、形式以及水平復合的接地體形式，各個季節(jié)的接地電阻要保證合格。

⑤如果桿塔接地網(wǎng)的土壤電阻率非常高，埋設(shè)接地網(wǎng)時要換用土壤電阻率低的土壤，也可以進行延伸接地，將接地網(wǎng)引到土壤電阻率低的地方進行接地，這樣可以有效降低接地電阻。

2.1.2 換合成絕緣子

對重雷區(qū)，絕緣子污染嚴重的桿塔，瓷絕緣子要更換為合成絕緣子，合成絕緣子可以增加絕緣的強度，使線路的抗雷能力大大增強。

2.1.3 安裝氧化鋅避雷器時要采用線路型

氧化鋅避雷器的工作原理如下：如果桿塔受到雷擊，有一部分雷電穿過避雷線進入相鄰的桿塔，另一部分雷電從桿塔流入大地，桿塔的接地電阻處于暫時的電阻狀態(tài)，用沖擊接地電阻來表示。如果有些地區(qū)的雷電活動程度比較嚴重，土壤的電阻率較高，桿塔的接地電阻較大，同時降低接地電阻有一定的難度，防雷時氧化鋅避雷器可以選用安裝線路型，這樣可以有效提高線路的抗雷水平，降低雷擊危害。

2.2 新型防雷技術(shù)-安裝引弧間隙

傳統(tǒng)的防雷技術(shù)都是以防、堵為主，而近年來，防雷領(lǐng)域新出現(xiàn)了一種新的防雷理念，那就是雷害發(fā)生是隨機的，無法避免，不如對其進行疏導，找到一個可以保證線路安全的通道來對雷電流進行疏導，同樣可以有效防雷。引弧間隙是這一新思路的代表。安裝引弧間隙以后，絕緣子串被間隙保護起來，避免因放電損壞絕緣子而造成永久性故障。根據(jù)有關(guān)資料介紹，在大跨越桿塔上應(yīng)用，獲得較好的引弧效果。

2.3 利用雷電定位系統(tǒng)快速準確排除雷電故障

2.3.1 雷電定位系統(tǒng)特點

雷擊輸電線路是頻繁發(fā)生雷擊的線路，產(chǎn)生的危害很大，特別希望每次雷擊后能快速的確定雷擊輸電線路的發(fā)生位置，可以盡快的查明故障原因和受破壞程度，從而及時采取措施來進行修復，并根據(jù)以往的數(shù)據(jù)找出經(jīng)常發(fā)生雷擊的位置并對其易發(fā)生雷擊的原因進行分析，采取針對性的改進措施，提高電網(wǎng)的安全性。所以，對雷電進行準確的定位是電力從業(yè)人員的關(guān)注重點。

目前在電力系統(tǒng)中定位雷擊故障點最常用的技術(shù)是雷電定位系統(tǒng)和故障測距。雷電定位系統(tǒng)（LLS）是一種大面積雷電測量的新技術(shù)。70年代中期，由美國M.A.Uman和E.P.Krider等人研制成功了雷電定位系統(tǒng)（LLS），可以進行精確的定位。LLS具有明顯的功能優(yōu)勢，主要對電力系統(tǒng)雷擊故障點和森林中的雷擊火災(zāi)進行檢測，并在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。

我國在80年代也引進了LLS；由于雷電定系統(tǒng)可以較準確地測量雷電流大小、極值和雷擊位置，便于有關(guān)雷電參數(shù)的積累和線路防雷提供信息。于是從1995年開始著手建立覆蓋上海市、廣東省和浙江省等雷電定位系統(tǒng)，并在運行中不斷改進、完善，形成獨有的特點：

①該系統(tǒng)成功地運用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院屯ㄐ判?，實現(xiàn)?。ㄊ校╅g的雷電定位信息的共享。

②該項目建立了統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了雷電數(shù)據(jù)多計算機相互備份，特別是在國內(nèi)雷電定位系統(tǒng)中率先采用原始數(shù)據(jù)自動重新發(fā)送技術(shù)，提高了華東電網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)完整性。

③該系統(tǒng)建立了一套雷電信息服務(wù)系統(tǒng)，使雷電定位查詢工作更方便、更迅速，更直觀。

2.3.2 雷電定位系統(tǒng)的主要用途

雷電可以使國民經(jīng)濟各個部門受到直接或間接的危害，所以掌握雷電進行實時運態(tài)是非常有意義的。LLS可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。將LLS應(yīng)用于電力系統(tǒng)，如果雷擊造成線路跳閘，LLS可以可以準確定位雷擊故障區(qū)域，避免了全線巡視的費時費力，提高了工作效率，并使搶修時間明顯縮短。

①雷擊動態(tài)圖使排查人員及時了解雷電的運動軌跡，可以針對事故進行正確的判斷，制定可靠的運行方式，保證電力系統(tǒng)安全運行。

②LLS在天氣當中的應(yīng)用--氣象統(tǒng)計表明：雨量與雷電相關(guān)，暴雨伴隨著強烈的雷暴。據(jù)粗略統(tǒng)計，一次雷電伴有20 000 t降水。因此，在發(fā)生局部或者大面積的水災(zāi)時，雷暴探測可以進行及時預報，也可以對人民的生命財產(chǎn)進行及時搶救，避免造成更大的損失。如果是進行小流域的預報，可以提前3個小時進行預防。

3 對防雷措施的評價

3.1 接地系統(tǒng)的概念是一切防雷措施的基礎(chǔ)

避雷技術(shù)中接地是非常重要的，無論是直擊雷，感應(yīng)雷或者是其他雷電形式，都是將雷電流送入大地。要進行可靠的避雷，就必須有合理的接地裝置；如果接地電阻小，那么雷流散發(fā)的越快，雷擊的物體受到的高電位就可以保持較短的時間，產(chǎn)生的危害較小，故對于接地系統(tǒng)中的接觸電阻不能忽視。須掌握正確的測量方法，才能保證接地系統(tǒng)的完好性。

3.2 雷電定位系統(tǒng)是一種與雷電長期抗戰(zhàn)的有利措施

雷電定位系統(tǒng)是通過對線路桿塔進行經(jīng)緯度定位，結(jié)合雷電探測站在電閃﹑發(fā)生雷擊后探測和定位雷電的發(fā)生地點，從而確定雷害的頻率和范圍，并借助其他電力保護設(shè)備來獲得雷電信息，對雷擊位置進行判斷，使搶修的時間大大縮短；通過長期對雷擊和桿塔的位置進行測量和觀測，可以對雷擊頻繁發(fā)生的地區(qū)進行定位，如果是雷擊多發(fā)區(qū)，要采用比一般防雷方法更詳盡的方法；通過對雷電活動進行長期的觀察，可以研究雷電的發(fā)生規(guī)律，掌握好雷電的發(fā)生規(guī)律意義重大，才能據(jù)此采取有效的防雷措施；所以雷電定位系統(tǒng)是一種與雷電長期抗戰(zhàn)的有利措施。

4 結(jié) 語

雷電現(xiàn)象是一種長期的自然現(xiàn)象，在長期的防治雷電過程中，我們總結(jié)出了有效的防雷方法，科技發(fā)展帶動了人們對防雷知識的認知，如雷電參數(shù)、雷電的產(chǎn)生原因以及雷電的發(fā)生規(guī)律等，人們的防雷技術(shù)也不斷創(chuàng)新和高效。

我們一定要在科學蓬勃發(fā)展的今天，根據(jù)各種條件來采取適合的防雷措施，并對防雷工作經(jīng)驗進行不斷的總結(jié)，與行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人員進行交流，更好的促進防雷技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻：

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