探究500kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)對策

楊臻 貴州送變電有限責(zé)任公司

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)企業(yè)開始注重雷電對電網(wǎng)運(yùn)行安全性的影響。而優(yōu)化設(shè)計(jì)架空輸電線路防雷體系，已經(jīng)成為降低雷電傷害率的有效措施。雷電傷害具有動態(tài)變化特性，極易引發(fā)電網(wǎng)跳閘故障，對電網(wǎng)運(yùn)行安全性造成嚴(yán)重影響。對于500kV輸電線路來說，則需通過內(nèi)在評估技術(shù)，設(shè)計(jì)全新的雷擊防護(hù)方案，同時(shí)提出合理有效的防雷措施，從根本上加強(qiáng)電網(wǎng)對雷電災(zāi)害的抵御能力，下文就此展開分析。

一、雷電對500kV輸電線路的危害影響

（一）感應(yīng)雷過電壓。在雷雨天氣下，會頻繁出現(xiàn)高壓雷電。在擊中輸電線路和桿塔之后，被擊中位置會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，還會導(dǎo)致線路存在高強(qiáng)電壓，增加電流量。在出現(xiàn)該類問題時(shí)，即使沒有直接接觸人體，也會產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。針對高壓雷電災(zāi)害，需要將線路埋入到地下，并做好相關(guān)防雷措施，不斷加強(qiáng)弱電保護(hù)力度。

（二）直擊雷過電壓。過電壓主要是由于雷電直接接觸線路，雷電傳導(dǎo)進(jìn)入線路，被擊中部位電位迅速上升，同時(shí)阻抗電壓下降。當(dāng)發(fā)生雷電直擊傷害事件時(shí)，會出現(xiàn)高熱效應(yīng)和強(qiáng)電效應(yīng)，損壞線路絕緣裝備、線路和弱電控制裝置。在應(yīng)用過程中還會出現(xiàn)火災(zāi)等故障問題。對于該類問題來說，則必須設(shè)置大型避雷針，做好雷電疏導(dǎo)工作，以此起到屏蔽效果。

（三）雷電繞擊。通過疏導(dǎo)和屏蔽避雷裝置，可以有效降低雷電傷害率，還可以保護(hù)500kV線路，然而對于地形復(fù)雜區(qū)域來說，雷電傷害極易產(chǎn)生繞組問題，在發(fā)生雷電事件之后，會繞開避雷裝置直擊輸電線路，此時(shí)導(dǎo)線兩側(cè)會傳遞雷電電流，從而引發(fā)瓷瓶閃絡(luò)故障。

（四）雷電反擊。雷電在擊中輸電線路之后，電流會擊穿大地，此時(shí)會迅速增加接地電壓。輸電線路上會產(chǎn)生高感應(yīng)電壓，引發(fā)輸電線路跳閘故障。

二、500kV輸電線路運(yùn)行的防雷技術(shù)對策分析

（一）確保輸電線路設(shè)計(jì)的安全方位。在設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)確保線路使用的正常性，所以需要合理選擇線路方位，以此保證線路運(yùn)行穩(wěn)定性。通過上述分析能夠看出，自然環(huán)境已經(jīng)成為雷擊傷害發(fā)生的主要原因，會對線路安全性造成直接影響。因此在選擇線路方位時(shí)，必須考慮自然環(huán)境因素，以此降低雷擊頻率。其次，在導(dǎo)電環(huán)境中減少線路鋪設(shè)。部分地區(qū)地下水位比較高，阻電能力弱，因此在電力工程施工期間應(yīng)當(dāng)規(guī)避該類地質(zhì)環(huán)境，以此確保輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（二）合理采用耦合地線和架空地線。在500kv輸電線路中應(yīng)用防雷措施，能夠有效保護(hù)輸電線路基礎(chǔ)，具體可以采用以下措施進(jìn)行保護(hù)。其一，架空地線架設(shè)。架空地線不承擔(dān)輸電線路的電流輸送任務(wù)，因此對于導(dǎo)電率的要求不高。然而卻需要關(guān)注到強(qiáng)度要求，在設(shè)計(jì)期間需要使用鋼絞線作為架空地線，以此降低輸電線電流，避免產(chǎn)生過高的雷擊傷害。此外，通過此種方式還可以耦合輸電線路導(dǎo)線，降低絕緣子電壓，能夠?qū)?dǎo)線起到屏蔽作用，不斷降低輸電線路的電壓感應(yīng)力。其二，耦合地線。將耦合地線架設(shè)在架空線路導(dǎo)線下方，能夠有效分流雷電流，還能夠降低絕緣子串和反擊電壓的電壓感應(yīng)力。

（三）需要時(shí)安裝線路避雷器。將線路避雷器安裝在架空輸電線路中，能夠有效降低雷擊閃落故障率。在具體實(shí)施期間，應(yīng)當(dāng)按照技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性原則開展。對于強(qiáng)雷電區(qū)域的500kV輸電線路來說，應(yīng)當(dāng)降低接地電阻，增加絕緣配置，同時(shí)在設(shè)計(jì)期間減少地線保護(hù)角。若采用上述措施不能確保運(yùn)行安全與穩(wěn)定，則需要安裝線路避雷器。在選擇線路避雷器時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用帶串連接器的設(shè)備。在兩邊向絕緣子串旁安裝單回線路。在一回線路絕緣子串旁安裝雙回線路。對于一般輸電線路來說，應(yīng)當(dāng)注重分析雷電活動與雷擊故障，做好防雷優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，并將其推廣應(yīng)用到絕緣子并聯(lián)間隙當(dāng)中，以此降低雷擊損傷率。

（四）注意降低鐵塔接地電阻。當(dāng)500kV輸電線路桿塔出現(xiàn)雷電故障時(shí)，可以作為電流疏導(dǎo)通道。對于通道來說，首先應(yīng)當(dāng)確保其暢通性，使各項(xiàng)作用能夠有效發(fā)揮。通過降低桿塔接地電阻，能夠明顯減少電流的阻礙影響，以此保護(hù)輸電線路。在具體保護(hù)時(shí)，可以采用以下措施：首先，對于規(guī)模比較小的接地網(wǎng)來說，使用電阻劑對接地網(wǎng)集中區(qū)域進(jìn)行降阻處理。其次，通過保護(hù)技術(shù)，加大低電阻率區(qū)域的材料埋深，以此降低對地電阻。再者，增加對地電阻水平長度，以此減小電阻沖擊系數(shù)，從而促使電阻率下降。

（五）適當(dāng)增加絕緣配置。對于500kV新建線路來說，需要在滿足塔頭間隙、交叉跨越距離條件下，增加復(fù)合絕緣子數(shù)量以及干弧長度。按照相關(guān)建設(shè)要求，在一般線路上配置防雷絕緣設(shè)備。對于重要輸電線路來說，應(yīng)當(dāng)滿足導(dǎo)電對地距離和風(fēng)偏距離，線路使用復(fù)合絕緣子時(shí)，應(yīng)當(dāng)延長干弧距離，也可以將懸式絕緣子安裝在導(dǎo)線側(cè)。對于500kV復(fù)合絕緣子來說，干弧距離應(yīng)當(dāng)控制在4700mm以上。對于強(qiáng)雷區(qū)同塔雙回線路來說，可以將絕緣子添加在正常絕緣回路上，這樣能夠形成不平衡的高絕緣性能，降低雷擊所引發(fā)的雙回路閃絡(luò)事故發(fā)生率。

三、結(jié)束語

綜上所述，500 kV輸電線路在國家電網(wǎng)中占據(jù)重要地位，雷擊傷害事件會嚴(yán)重威脅線路運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，因此必須注重預(yù)防和控制干預(yù)。對于不同區(qū)域來說，輸電線路的防雷水平和耐雷性能均不相同，所以應(yīng)當(dāng)對500kV輸電線路采用差異化設(shè)計(jì)，全面提升防雷性能，降低雷擊傷害所導(dǎo)致的電網(wǎng)設(shè)備故障發(fā)生率，確保整個(gè)輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。