220 kV 高壓輸電線路防雷接地技術(shù)的相關(guān)研究

樊志超，趙瑞東

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司鄂爾多斯電業(yè)局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017020）

0 引 言

目前，在各地的電網(wǎng)中，220 kV高壓輸電線路占據(jù)重要比例，也是夏季雷電災(zāi)害的主要受害對象。防雷接地是220 kV高壓輸電線路建設(shè)中需要重點開展的建設(shè)內(nèi)容，需要相關(guān)部門做好相應(yīng)的防雷接地技術(shù)設(shè)計和實施工作，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運行。

1 供電局220 kV高壓輸電線路遭雷擊的主要原因

根據(jù)供電局多個供電覆蓋區(qū)域的故障實驗和相關(guān)實驗數(shù)據(jù)顯示，供電線路遭遇雷擊的主要原因有以下幾個方面[1]。

（1）220 kV線路的上方一般都有110kV以上線路交叉跨越，高壓等級線路從遠方帶來雷電，且220 kV線路自身防雷設(shè)計相對于高電壓等級線路防雷設(shè)計要低，在面臨同樣的多雷環(huán)境下，220 kV線路的不足之處顯露。因此，預(yù)防雷電的能力較弱，易受雷擊。

（2）220 kV配電線路在設(shè)計上多使用針式絕緣子，在線路檔距中跨度較大，能夠很好地防御臺風(fēng)、雷電等極端天氣。但是，這一設(shè)計的不足之處在于，當(dāng)針式絕緣子發(fā)生內(nèi)部擊穿時，將難以及時發(fā)現(xiàn)故障，且現(xiàn)階段供電局使用的針式絕緣子多是耐壓為35 kV的絕緣子，當(dāng)遭受雷擊后因為耐壓高，一般情況下還能繼續(xù)工作，所以問題和隱患更難被發(fā)現(xiàn)。

（3）因為供電局線路桿塔、開關(guān)、配變地網(wǎng)安裝存在違規(guī)和不合理現(xiàn)象，接地圓鐵和接地角樁焊接不嚴(yán)密，導(dǎo)致多點接地故障難以避免。接地故障沒有及時排除，也是配電線路易受雷擊的原因之一。

（4）避雷器質(zhì)量不良或因為多年遭受雷擊已處于失效狀態(tài)，造成線路易受雷擊。

（5）測試接地電阻方法不規(guī)范、儀器不準(zhǔn)確等，也在一定程度上造成了配電線路易受雷擊。

2 220 kV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)要點分析

2.1 避雷針安裝

在220 kV高壓輸電線路防雷接地設(shè)計中，避雷針是重要的工具，對防雷效果具有直接影響。避雷針在雷云和地面保持一定距離的情況下，首先檢測雷云中的先導(dǎo)放電情況，且直接改編雷云中先導(dǎo)放電通道產(chǎn)生的電廠方向，將雷擊引到接閃器中，實現(xiàn)將雷云中的活躍電引到避雷針設(shè)備中，通過避雷針進行電力的無害化傳導(dǎo)，減輕雷擊現(xiàn)象帶來的電路危害。這種防雷方式和其他防雷設(shè)備不同，它直接將雷電引到自身系統(tǒng)中進行處理，而不是避開雷電[2]。

2.2 避雷線布置

避雷線也是220 kV高壓輸電線路防雷措施的主要工具之一，主要作用是避開雷電，讓雷電遠離輸電線路，防止雷電直接擊中輸電線路造成線路損壞和用電故障問題，從而達到對220 kV高壓輸電線路的防雷保護作用。避雷線能夠分流，達到降低塔內(nèi)電流的作用。

2.3 垂直地極安裝

220 kV高壓輸電線路架設(shè)中，如果發(fā)現(xiàn)地區(qū)土壤電阻率較好，可以采取垂直地極的安裝來加強防雷效果。一般垂直地極埋深為0.5 m，不同地區(qū)需要對具體的安裝深度進行計算。垂直地極主要發(fā)揮散流的作用。

3 220 kV高壓輸電線路防雷的有效對策

3.1 開展接地巡檢，及時發(fā)現(xiàn)問題

避雷器性能完好、接地線正常，是確保220 kV高壓輸電線路有效運作的關(guān)鍵。相關(guān)供電局要對220 kV高壓輸電線路防雷設(shè)備接地線路進行仔細“體檢”，做好檢查監(jiān)測記錄，明確防范重點，為雷雨季節(jié)電網(wǎng)設(shè)備安全運行提供保證[3]。夏季是強對流天氣和雷雨多發(fā)季節(jié)，供電局要充分借鑒以往工作經(jīng)驗，優(yōu)化完善電網(wǎng)防雷避雷實施方案和工作預(yù)案，對曾經(jīng)發(fā)生雷擊跳閘線路及電網(wǎng)設(shè)備進行數(shù)據(jù)分析，查找易發(fā)生雷擊地段、線路、設(shè)備區(qū)域，進一步完善電網(wǎng)防雷示意圖，有針對性地制訂防雷應(yīng)對措施，筑牢電網(wǎng)防雷屏障。增加電網(wǎng)設(shè)備巡視次數(shù)，落實特殊天氣特巡制度，并按照“巡改結(jié)合”的原則，組織人員對變電站和220 kV高壓輸電線路的各級電力線路防雷設(shè)施全面檢測，重點對設(shè)備與接地網(wǎng)、架空地線與接地裝置的導(dǎo)通狀況、接地體是否銹蝕等進行檢查。發(fā)現(xiàn)接地裝置銹蝕、引下線與設(shè)備連接點松動等情況，應(yīng)立即整改，確保設(shè)備在雷雨季節(jié)良好釋放雷電流，降低雷電對設(shè)備的損害。全面開展供電線路防雷保護設(shè)施檢查和線路通道清理工作，及時處理排查發(fā)現(xiàn)的破損避雷器、瓷瓶、不符合參數(shù)要求的接地裝置、接地電阻。不合格的接地線要重新埋設(shè)，提高電網(wǎng)的防雷抗災(zāi)能力。

要加強重點巡查，保證防汛工作不留空白和死角。重點加強對小流域、新舊地質(zhì)災(zāi)害點、城區(qū)、水庫和山區(qū)易滑坡地段的排查檢查力度，做好重點部位、重點環(huán)節(jié)的監(jiān)測、預(yù)警和預(yù)防工作，防范次生災(zāi)害。重點巡查和整改政府、電視臺、交通樞紐、醫(yī)院等重要客戶線路，提高地區(qū)電網(wǎng)防汛能力。加固部分變電站墻面，每日巡視圍墻外的護坡、排水渠等，發(fā)現(xiàn)問題及時分類處理。公安局要考慮轄區(qū)山區(qū)面積大、區(qū)域廣、氣候地理條件復(fù)雜的現(xiàn)狀，根據(jù)電網(wǎng)防雷示意圖，認真查找電網(wǎng)抗雷擊的薄弱環(huán)節(jié)，落實特殊天氣特巡制度，并嚴(yán)格落實輸電線路防雷改造工作，全面采取降低接地電阻、加強絕緣、安裝避雷器等手段，確保夏季電網(wǎng)安全[4]。同時，積極與氣象部門溝通，隨時掌握最新氣象動態(tài)，堅持做好防范監(jiān)控措施。主動上門對重要用戶、專變用戶做好防雷、避雷知識宣傳，最大限度減少夏季雷電災(zāi)害對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響。

3.2 加強接地測試，提升耐雷水平

供電局針對220 kV高壓輸電線路防雷，要加強領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一部署、周密安排，確保防雷、防汛、抗旱等各項工作有序推進。要針對防雷接地進行測試，確保防雷效果穩(wěn)定。例如，在防雷預(yù)試方面，興義供電局2018年計劃完成防雷預(yù)試315組；同時，針對2017年雷擊跳閘頻繁的線路，制定專項綜合防雷整改措施，完成了647基桿塔的接地電阻測試，618只避雷器和放電計數(shù)器檢查；對配網(wǎng)開展防雷接地專項整治，采用加裝氧化鋅避雷器、裝設(shè)放電間隙、不合格接地電阻改造和針式瓷瓶絕緣子更換等措施，提升線路耐雷水平；安排1440組防雷整治項目，通過有效的防雷測試，為地區(qū)電網(wǎng)安裝高效運行提供了有利保障。

4 結(jié) 論

220 kV高壓輸電線路防雷是確保電網(wǎng)穩(wěn)定性、減少電網(wǎng)故障、提升供電效益的必然要求。對此，各地供電局要加強對220 kV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)實施工作，確保電網(wǎng)耐雷水平不斷提升。