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中輸電線路的危害性，并按照此類危害羅列出了國內外常規以及新的防雷措施。

關鍵詞：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

雷暴天氣是自然現象中的一種天氣現象，近一段時間以來雷電災害發生非常多，發生頻率逐年上升，雷害會對社會產生嚴重的破壞，同時產生巨額的經濟損失，使人們非常的恐懼雷害，并對雷害的原因進行探索。對人類活動區域的范圍進行統計，統計表明顯示雷電現象本身發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絡的破壞越來越受到有關人員的關注。

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，經常會使絕緣子發生閃絡，山區等交通不方便的地區尤其嚴重，給巡視、排障增加了一定的難度。在海拔較高的地區受到特殊地形的影響，發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，輸電線路發生振動后發生碰擊，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，會引發電力事故，對人們的生命財產造成損害。

在所有電網事故中，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，使電網故障的發生頻率降低。

經過多年的研究，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、架設避雷線、安裝自動重合閘等，一些山區的輸電線路發生雷害非常普遍 ，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 常規有效的防雷措施

雷電活動具有季節性的特點，所以要掌握當地雷電的活動規律，根據規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

一般線路在架設在荒坡野外，經常受到氣候、地形以及環境的影響，接地網會受到外界的影響發生銹蝕和破壞，要定期對接地網進行檢測，根據檢測到的結果進行及時的改造，要保證地網正常運行，質量合格。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，根據測量結果改造雷擊重點影響區域和雷擊頻發性桿塔接地裝置；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域被盜程度嚴重，要用扁鋼為材質的引下線進行改造，要保證桿塔常年接地。

④要根據不同地區的地形、地質、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，各個季節的接地電阻要保證合格。

⑤如果桿塔接地網的土壤電阻率非常高，埋設接地網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，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，用沖擊接地電阻來表示。如果有些地區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-安裝引弧間隙

傳統的防雷技術都是以防、堵為主，而近年來，防雷領域新出現了一種新的防雷理念，那就是雷害發生是隨機的，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。根據有關資料介紹，在大跨越桿塔上應用，獲得較好的引弧效果。

2.3 利用雷電定位系統快速準確排除雷電故障

2.3.1 雷電定位系統特點

雷擊輸電線路是頻繁發生雷擊的線路，產生的危害很大，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，并根據以往的數據找出經常發生雷擊的位置并對其易發生雷擊的原因進行分析，采取針對性的改進措施，提高電網的安全性。所以，對雷電進行準確的定位是電力從業人員的關注重點。

目前在電力系統中定位雷擊故障點最常用的技術是雷電定位系統和故障測距。雷電定位系統（LLS）是一種大面積雷電測量的新技術。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（LLS），可以進行精確的定位。LLS具有明顯的功能優勢，主要對電力系統雷擊故障點和森林中的雷擊火災進行檢測，并在世界各地得到了廣泛應用。

我國在80年代也引進了LLS；由于雷電定系統可以較準確地測量雷電流大小、極值和雷擊位置，便于有關雷電參數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，并在運行中不斷改進、完善，形成獨有的特點：

①該系統成功地運用了網絡技術提高了數據傳輸的可靠性和通信效率，實現?。ㄊ校╅g的雷電定位信息的共享。

②該項目建立了統一數據庫，實現了雷電數據多計算機相互備份，特別是在國內雷電定位系統中率先采用原始數據自動重新發送技術，提高了華東電網雷電定位系統的可靠性和數據完整性。

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

2.3.2 雷電定位系統的主要用途

雷電可以使國民經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是非常有意義的。LLS可以產生巨大的經濟和社會效益。將LLS應用于電力系統，如果雷擊造成線路跳閘，LLS可以可以準確定位雷擊故障區域，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，保證電力系統安全運行。

②LLS在天氣當中的應用--氣象統計表明：雨量與雷電相關，暴雨伴隨著強烈的雷暴。據粗略統計，一次雷電伴有20 000 t降水。因此，在發生局部或者大面積的水災時，雷暴探測可以進行及時預報，也可以對人民的生命財產進行及時搶救，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 接地系統的概念是一切防雷措施的基礎

避雷技術中接地是非常重要的，無論是直擊雷，感應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，產生的危害較小，故對于接地系統中的接觸電阻不能忽視。須掌握正確的測量方法，才能保證接地系統的完好性。

3.2 雷電定位系統是一種與雷電長期抗戰的有利措施

雷電定位系統是通過對線路桿塔進行經緯度定位，結合雷電探測站在電閃﹑發生雷擊后探測和定位雷電的發生地點，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，可以對雷擊頻繁發生的地區進行定位，如果是雷擊多發區，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，可以研究雷電的發生規律，掌握好雷電的發生規律意義重大，才能據此采取有效的防雷措施；所以雷電定位系統是一種與雷電長期抗戰的有利措施。

4 結 語

雷電現象是一種長期的自然現象，在長期的防治雷電過程中，我們總結出了有效的防雷方法，科技發展帶動了人們對防雷知識的認知，如雷電參數、雷電的產生原因以及雷電的發生規律等，人們的防雷技術也不斷創新和高效。

我們一定要在科學蓬勃發展的今天，根據各種條件來采取適合的防雷措施，并對防雷工作經驗進行不斷的總結，與行業內的專業人員進行交流，更好的促進防雷技術的發展。

參考文獻：

[1] 常美生.特高壓輸電線路的防雷性能分析[J].電力學報，1997，12（2）：

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[2] 實用電力接地技術[M].北京：中國電力出版社，2001，（10）.