對66kV送電線路防雷方法的分析

許海亮

摘 要：66kV送電線路具有大容量、小功耗的特點，在輸電線路中得到了廣泛應(yīng)用，但同時因為假架設(shè)范圍廣泛，遭受雷擊的概率也逐漸提高?；诖?，本文重點針對66kV送電線路雷擊危害問題進行了詳細的分析，在簡單了解66kV送電線路雷擊危害后，針對66kV送電線路雷擊識別問題進行研究，并進一步提出了架設(shè)單避雷線、加強線路絕緣、自動化重合閘、降低接地電阻、加強線路維護、加強裝置維護等措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：送電線路;防雷措施;供電安全;避雷裝置

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0128-02

0 引言

隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行業(yè)對電力的需求不斷擴大，電力企業(yè)得到了人們的廣泛關(guān)注，輸電線路作為保證日常生產(chǎn)生活用電的關(guān)鍵性電力設(shè)備，必須要得到重點保護。但是當前大部分輸電線路都會受到雷擊的影響，無法正常供電，66kV送電線路作為工業(yè)生產(chǎn)供電的主要設(shè)備，保證該線路供電穩(wěn)定性，就是從側(cè)面保證了國家工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，加強對66kV送電線路防雷方法的分析具有重要的現(xiàn)實意義。

1 66kV送電線路雷擊危害

1.1 66kV送電線路防雷發(fā)展現(xiàn)狀

66kV送電線路常用于工業(yè)生產(chǎn)中，在保證國家工業(yè)穩(wěn)定運行中發(fā)揮著重要作用，而且66kV送電線路分布面積較廣，輸送距離較長、離地高度較大、線路走廊較寬。綜合上述特點來看，66kV送電線路在實際運輸過程中極容易受到雷電攻擊，如果沒有在第一時間展開處理，還會危及到電力設(shè)備安全，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的正常運行被破壞，電力系統(tǒng)的供電安全無法保證，甚至?xí)斐纱竺娣e停電。因此，在實際應(yīng)用的過程中必須要全面落實防雷措施，以此有效規(guī)避66kV送電線路的雷擊事故。先要了解雷擊的具體特征，66kV送電線路在遭受雷擊后，雷擊事故波形會沿著輸電線路進行傳播，在傳播運動的過程中，電壓、電流的波形變化要根據(jù)線路損耗情況進行分析，如果沒有損耗，則波形不會發(fā)生變化。但是參數(shù)發(fā)生變化的過程中，如果出現(xiàn)雷擊事故，那么波形就會出現(xiàn)折射和反射的情況，繼而會出現(xiàn)衰減和變形。

1.2 66kV送電線路中常見的雷擊事故

66kV送電線路雷擊事故分類主要可以分成來兩大類，分別為：直擊雷擊事故、感應(yīng)雷擊事故。直擊雷擊事故根據(jù)雷擊對象不同，還可以分成反擊、繞擊兩種形式，前者的雷擊對象為66kV送電線路的桿塔或者避雷線，后者的雷擊對象為66kV送電線路的導(dǎo)線。反擊直擊雷擊事故在實際應(yīng)用中，會形成高電位引發(fā)絕緣子閃絡(luò)形成的雷擊事故形式，繞擊直擊雷擊事故會在輸電線路上產(chǎn)生雷擊事故。感應(yīng)雷擊事故責(zé)根據(jù)放電階段不同，可以分為：先導(dǎo)放電階段以及主放電階段，先導(dǎo)放電階段中產(chǎn)生空間電場，導(dǎo)致最靠近通道的導(dǎo)線感應(yīng)給出異種正束縛電荷，此外，感應(yīng)雷擊事故還包含兩個方面：電磁感應(yīng)分量、靜電感應(yīng)分量，其中靜電感應(yīng)對感應(yīng)雷擊事故的貢獻值最大。相比較而言，感應(yīng)雷的波形較為平緩，不會造成相間雷擊事故[1]。

2 66kV送電線路雷擊識別

在實際應(yīng)用的過程中，想要保證防雷措施的作用得到最大程度的放回，就要準確識別66kV送電線路雷擊情況，以此有針對性的展開相應(yīng)的處理工作。

首先，要建立66kV送電線路雷擊仿真模型。對不同的雷擊形式進行全面的分析。ATM-EMTP這一電磁暫態(tài)仿真軟件，可以建立66kV送電線路仿真模型，從而對直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓進行仿真分析。仿真模型的建立主要可以分成三個環(huán)節(jié)，包括：桿塔模型建立、避雷器參數(shù)、絕緣子閃絡(luò)判斷。除了上述三個模型之外，在實際應(yīng)用的過程中，還可以根據(jù)實際情況建立沖擊電暈?zāi)Ｐ汀⑤旊娋€路模型、雷電流模型。以輸電線路模型仿真為例，根據(jù)輸電線路在雷擊時出現(xiàn)的波形信號以及波頭處放大圖數(shù)據(jù)，具體計算雷擊瞬間電壓情況，建立相應(yīng)的模型，從而有效避免誤判的出現(xiàn)。

其次，要完成66kV送電線路雷擊仿真計算。由上可知，66kV送電線路雷擊事故分類主要可以分成來兩大類，分別為：直擊雷擊事故、感應(yīng)雷擊事故。而且根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在66kV送電線路雷擊以后，導(dǎo)線上的過電壓升高，如果沒有及時處理，就容易產(chǎn)生接地故障[2]。假設(shè)，66kV送電線路遭受的雷電流較大，故障暫緩后還會繼續(xù)上升，最終導(dǎo)致避雷器故障并且放電。在實際應(yīng)用中，采用小波分析技術(shù)可以有效完成66kV送電線路雷擊仿真計算。在使用小波分析技術(shù)的過程中，參數(shù)選取工作極為重要，主要從以下兩個方面進行分析，分別為：小波基函數(shù)以及小波尺度。需要注意的是，在66kV送電線路遭受雷擊后，不僅信號發(fā)生畸變，還會出現(xiàn)大量的高頻分量，具有頻帶寬、頻率高和奇異性階數(shù)高等方面的特點，根據(jù)實際計算數(shù)據(jù)對比分析結(jié)果，可以確定db4小波是最為合適的分析模型。而且這種分解模型中分解尺度的確定也相對簡單，在此基礎(chǔ)上，還要根據(jù)型號的實際需求，確定小波濾波器的頻率分辨率，明確了具體的分解尺度，完成66kV送電線路雷電過電壓識別。

最后，要具體識別66kV送電線路雷擊情況。通過模型建立和仿真計算，對66kV送電線路雷擊情況進行仿真，得到對應(yīng)的波形和莖基部放大圖片，確定故障差異性，明確了不同故障下的故障特點，為后續(xù)的識別工作奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)前文分析可知，小波變換分析技術(shù)在識別66kV送電線路雷擊情況上具有著明顯的優(yōu)勢，因此，可以提取小波分析中的數(shù)據(jù)特征，從而對66kV送電線路雷電過電壓的分類進行綜合性的判斷，從而更加準確的落實66kV送電線路防雷措施，保證66kV送電線路可以穩(wěn)定進行運行，讓整個電力系統(tǒng)的安全性得到提高。

以榆樹市供電公司負責(zé)的66kV送電線路為例，該公司在進行送電線路雷擊識別的過程中，工作人員基于該線路過往三個典型的雷擊波形，按照上述方法進行送電線路雷擊識別。第一步，計算得到三個電壓波形之間的相間相似度，除了第一波形之外，二、三波形相間相似度都進小于0.6[3]。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，第一波形為感應(yīng)雷過電壓波形，二、三波形為直擊雷過電壓。第二步，按照流程計算三個電壓波形的具體電壓零模分量，并且進行問小波變換分析，最終確定第二波形為反擊過電壓、第三波形為繞擊過電壓。典型雷擊波形參數(shù)計算比較分析表如表1所示。

3 66kV送電線路防雷措施

除了及時識別之外，還要采取有效的措施避免送電線路出現(xiàn)雷擊事故情況，讓輸電線路文明運行，保證電力供應(yīng)安全穩(wěn)定，最大程度降低供電企業(yè)的支出。

3.1 架設(shè)單避雷線

在處理66kV送電線路雷擊故障時，相關(guān)技術(shù)人員要根雷擊事故進行全面的分析，根據(jù)雷擊故障發(fā)生的原因，對66kV送電線路進行進一步的處理。想要保證輸電線路的穩(wěn)定運行，就要采取有效的防雷措施，從根本上避免出現(xiàn)雷擊事故。最常見的一種就是采用架設(shè)單避雷線的方式，引導(dǎo)雷電向避雷線放電，以此讓輸電線路不會受到雷擊的侵害。

3.2 加強線路絕緣

對于66kV送電線路而言，在實際運行的過程中，絕緣配合是極為重要的部分，會對輸電工程的正常運行造成直接的影響。66kV送電線路如果遭受雷擊，就容易出現(xiàn)絕緣子的積污問題，進而會產(chǎn)生嚴重的污穢放電情況，因此在進行66kV送電線路絕緣設(shè)置的過程中，必須要堅持科學(xué)合理的建設(shè)原則，選擇最佳的配合方式，以此加強線路的絕緣性可以有效提升66kV送電線路的運行水平。而且科學(xué)的線路絕緣設(shè)置，可以從根本上降低雷擊時雙回路同時跳閘的概率，尤其是在一般的防雷措施無法滿足要求時，可考慮采用不平衡絕緣方式，讓雙回路的絕緣子片數(shù)產(chǎn)生差異，從而達到加強線路絕緣的目的。

3.3 自動化重合閘

自動化重合閘在實際應(yīng)用的過程中，主要在于幫助66kV送電線路降低雷擊事故發(fā)生概率，利用自動化重合閘的特性，讓其在雷擊發(fā)生過程中自動消除閃絡(luò)事故，從而避免雷擊造成的危害。根據(jù)上文分析可知，雷擊的最大傷害在于線路跳閘，對供電穩(wěn)定性造成負面影響，而造成跳閘的主要因素包括：線路絕緣子的放電電壓、架空地線、雷電流強度、桿塔的接地電阻這四個方面，因此通過自動化重合閘種的自恢復(fù)性能，就可以最大程度消除線路跳閘后帶來的負面影響，將雷擊事故的影響控制在最小范圍內(nèi)。

3.4 降低接地電阻

降低接地電阻也是一種有效的防雷措施，根據(jù)前文分析可知，如果桿塔接地電阻增加，那么也會造成雷擊故障，導(dǎo)致雷擊過電壓的出現(xiàn)。結(jié)合實際經(jīng)驗可知，接地線路腐蝕、化學(xué)降阻劑失效、外力破壞等都會造成接地電阻增加，適當?shù)慕档蜅U塔的接地電阻，可以降低輸電路線的雷擊跳閘概率。常見的降阻方式就是在線路中加入人工接地體。以某供電企業(yè)為例，定期安排工作人員檢查接地體，及時清理接地體上的鐵銹，并且涂刷導(dǎo)電脂。

3.5 加強線路維護

上述四點都屬于常規(guī)防雷措施，在66kV送電線路進行管理維護的過程中，也要意識的考慮到雷擊問題。雷電事故本身就屬于概率性事件，隨機性較強，必須要在日常工作中，加強對線路的維護，保證線路的安全，消除其中存在的隱患，才能夠在雷擊發(fā)生時，將線路損失降到最低。加強線路維護主要可以從來兩個方面展開，第一，加強66kV送電線路管理，消除隱患;第二，統(tǒng)一66kV送電線路技術(shù)要求。

3.6 加強裝置維護

除了上述五個方面之外，加強裝置維護也十分重要，通過對防雷裝置的維護，確保接地裝置良好，可以最大程度提高設(shè)備運行效果，減少甚至避免輸電線路出現(xiàn)雷擊事故。由上可知，常見的防雷裝置包括：避雷線、自動重合閘等，加強對這些設(shè)備以及防過電壓設(shè)備裝置得到運行維護，可以讓防雷措施的作用效果得到最大化。

4 結(jié)語

綜上所述，66kV送電線路在實際運行的過程中，本身就存在一定的危險性，而本文通過分析該線路在輸電過程中可能受到的雷擊故障來看，加強雷電預(yù)防，落實防雷措施是該線路當前的重點工作。通過對66kV送電線路雷擊危害和雷擊識別的分析，為防雷措施的確定提供了準確的參考數(shù)據(jù)。而且，本文提出的架設(shè)單避雷線、加強線路絕緣、線路維護、加強裝置維護等措施，原理簡單、操作性加強，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

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[3] 付偉.66千伏送電線路防雷措施的若干研究與討論[J].黑龍江科技信息，2016（15）：107.