電線路所輸送的電壓等級(jí)越高，電線桿塔的高度越高，線路的尺寸越大，就更加容易遭受雷擊。而220kv輸電線路作為重要的輸配電骨干網(wǎng)架，其廣泛分布的特點(diǎn)使得其遭受雷擊的概率升高，嚴(yán)重影響電網(wǎng)所在地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。200kv的防雷技術(shù)是在輸電線路設(shè)計(jì)及運(yùn)行階段預(yù)防雷擊，降低遭受雷擊概率的有效手段，研究電力系統(tǒng)220kv輸電線路綜合防雷技術(shù)研究能夠增加電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性[1]。
1雷電對(duì)輸電線路的危害
雷電是一種自然現(xiàn)象，它一般發(fā)生在雷雨季節(jié)。所以，依據(jù)我國(guó)的季節(jié)特性，夏季容易發(fā)生雷電事故。有一個(gè)常識(shí)是，雷電很容易發(fā)生在高層建筑或建筑物的上。事實(shí)上，輸電線路經(jīng)常被雷電損壞。雷電對(duì)輸電線路的危害主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。首先是當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，伴隨著嚴(yán)重的高熱效應(yīng)。因此，當(dāng)雷擊在輸電線路上時(shí)，它將瞬間產(chǎn)生甚至高達(dá)數(shù)十萬(wàn)的大電流。這個(gè)高電流值將使輸電線路溫度上升到很高的值。當(dāng)達(dá)到金屬熔點(diǎn)時(shí)，輸電線路中的金屬線將熔化，甚至導(dǎo)致輸電線路塔的坍塌，這對(duì)輸電線路來(lái)說(shuō)顯然是致命的，并且直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失。第二個(gè)方面是雷電現(xiàn)象將產(chǎn)生高壓效應(yīng)[2]。雷電的電壓值可以達(dá)到100000伏以上。當(dāng)在輸電線路上發(fā)生雷擊時(shí)，這種高電壓會(huì)直接導(dǎo)致輸電線路短路，跳閘甚至燒毀變壓器。這對(duì)電氣設(shè)備和金屬線的損壞非常大。嚴(yán)重的情況是能夠產(chǎn)生火災(zāi)甚至爆炸，威脅人生和財(cái)產(chǎn)安全。第三方面，伴隨著雷電現(xiàn)象的發(fā)生是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這些電磁感應(yīng)會(huì)使輸電線路形成電磁場(chǎng)，間接導(dǎo)致傳電流的增加，伴隨著高熱效應(yīng)，對(duì)輸電線路造成無(wú)法修復(fù)的危害。因此，在輸電線路中應(yīng)用防雷技術(shù)是非常必要的[3]。
2電力系統(tǒng)220kv輸電線路遭受雷擊的主要原因分析
220kv輸電線路一般都會(huì)與500kv輸電線路產(chǎn)生交叉跨越，更高電壓等級(jí)的輸電線路從遠(yuǎn)方可能帶來(lái)雷電，而220kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)一般都要低于500kv輸電線路。如果面臨500kv輸電線路受雷擊傳送至220kv輸電線路的情況，那么220kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)的不足之處就要暴露，容易受到雷擊而損壞。在220kv配電線路的設(shè)計(jì)中，大多使用針式絕緣子。220kv輸電線路中間跨度大，可以很好地抵御臺(tái)風(fēng)，雷電等天氣。然而，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是，當(dāng)絕緣體損壞時(shí)很難立刻發(fā)現(xiàn)故障。目前，*使用的絕緣子絕大多數(shù)是耐壓35kv的絕緣子。由于雷擊后的高耐壓，一般可以繼續(xù)工作，因此更難以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和隱患[4]。因?yàn)闂U塔安裝和輸電線路設(shè)備的安裝都可能存在不合理的現(xiàn)象。例如，鐵和一個(gè)圓形接地線焊接不緊密，導(dǎo)致土壤松散的多方面的缺陷。避雷器質(zhì)量很差或多年來(lái)一直被雷擊，故障狀態(tài)時(shí)很容易使線路受雷擊。使用測(cè)試接地電阻儀器的不規(guī)范行為，也可以使得220kv輸電線路由于防雷設(shè)備安裝選購(gòu)不合理遭受雷擊[5]。
3電力系統(tǒng)220kv高壓輸電線路防雷接地技術(shù)要點(diǎn)分析
避雷針的安裝。在220kv高壓輸電線路中，避雷針是一種重要的防雷工具，它對(duì)防雷效果有直接影響。當(dāng)雷云和地面保持一定高度時(shí)（即發(fā)生雷擊），避雷針首先要主動(dòng)監(jiān)測(cè)先導(dǎo)放電情況，然后避雷器能夠直接改變雷云中先導(dǎo)放電通道產(chǎn)生的電場(chǎng)方向，將雷電引入接閃器里面，將活躍電（屬于雷電）引到避雷針設(shè)備中，經(jīng)由避雷針的電力無(wú)害化的傳導(dǎo)工作，減緩雷擊給輸電線路帶來(lái)的損害。避雷線的布置。避雷線是220kv輸電線路的經(jīng)典防雷措施之一，主要作用是將輸電線路逃離雷電攻擊，保護(hù)輸電線路的安全。從而達(dá)到對(duì)220kv高壓輸電線路的防雷保護(hù)作用。避雷線能夠分流，達(dá)到降低塔內(nèi)電流的作用。垂直地極安裝。在220kv輸電線路架設(shè)過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)地區(qū)土壤電阻率非常好，建議采取垂直地極的安裝用于強(qiáng)化輸電線路的防雷效果。一般將地極埋深0.5m，當(dāng)然不同地區(qū)需要對(duì)具體的安裝深度進(jìn)行計(jì)算。
4電力系統(tǒng)220kv高壓輸電線路防雷的有效對(duì)策
4.1開(kāi)展接地巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
避雷器性能良好、接地線處于正常狀態(tài)，有利于保障220kv高壓輸電線路的平穩(wěn)運(yùn)行。供電部門(mén)應(yīng)該仔細(xì)核查220kv高壓輸電線路防雷設(shè)備接地線路，并記錄輸電線路運(yùn)作的狀況，確定預(yù)防的關(guān)鍵點(diǎn)，從而確保雷雨季節(jié)電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。夏季天氣變化起伏大，強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，時(shí)常伴有雷陣雨，供電部門(mén)首先應(yīng)該根據(jù)過(guò)去的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電網(wǎng)防雷避雷的措施和工作規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整和完善；其次，對(duì)于以往發(fā)生雷擊的跳閘線路與電力設(shè)備，要積極開(kāi)展數(shù)據(jù)分析工作，搜尋發(fā)生雷擊可能性較大的跳閘地段、線路和設(shè)備的范圍，對(duì)電網(wǎng)防雷示意圖進(jìn)行完善，確定防雷的針對(duì)性方案，將電網(wǎng)防雷的屏障搭建穩(wěn)固；第三，加大電網(wǎng)設(shè)備巡查的頻率，將特殊天氣特訓(xùn)的工作制度落實(shí)到位，同時(shí)以“巡改結(jié)合”為基本原則，檢測(cè)變電站和220kv高壓輸電線路的各級(jí)電力線路防雷的基礎(chǔ)設(shè)施，主要檢查設(shè)備和接地網(wǎng)、架空地線與接地設(shè)備的導(dǎo)通情況、接地體的銹蝕程度等等。一旦供電部門(mén)監(jiān)測(cè)到接地設(shè)備發(fā)生銹蝕、引下線與設(shè)備連接點(diǎn)松動(dòng)等問(wèn)題，必須在時(shí)間內(nèi)進(jìn)行整改，避免雷電對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的危害，保障設(shè)備在雷雨季節(jié)仍然能夠正常釋放雷電流；第四，供電部門(mén)要對(duì)線路防雷保護(hù)設(shè)施和線路通道進(jìn)行全面檢查和清理，時(shí)間更換損壞的避雷器、瓷瓶、與參數(shù)要求不符的接地設(shè)備以及接地電阻。對(duì)于不符合要求的接地線，供電部門(mén)要對(duì)其進(jìn)行重新埋設(shè)，這有利于幫助電網(wǎng)更好地防雷抗災(zāi)[6]。除此之外，供電部門(mén)還要經(jīng)常性地巡查，把握巡查的重點(diǎn)，確保防汛工作的完整性。例如，要重點(diǎn)核查小流域、城市區(qū)域、水庫(kù)以及易滑坡的山區(qū)地段，開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)防工作，以免產(chǎn)生次生災(zāi)害。要重點(diǎn)核查的區(qū)域還包括政府、電視臺(tái)、交通樞紐、醫(yī)院等客戶線路，在地區(qū)電網(wǎng)的防汛上下功夫。同時(shí)，要對(duì)部分區(qū)域變電站的墻體進(jìn)行加固，經(jīng)常對(duì)圍墻外的護(hù)坡、排水渠進(jìn)行視，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要時(shí)間進(jìn)行分類處理。要將轄區(qū)內(nèi)的山區(qū)面積、區(qū)域、氣候條件等因素考慮在內(nèi)，以電網(wǎng)防雷示意圖為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電網(wǎng)抗雷擊的薄弱之處進(jìn)行仔細(xì)搜索，將特殊天氣特巡制度落實(shí)到位，并積極改造適用于防雷的輸電線路，通過(guò)減少接地電阻、增強(qiáng)絕緣、安裝避雷器等方式，保障夏季電網(wǎng)處于安全狀態(tài)。除此之外，要主動(dòng)和*保持聯(lián)系，及時(shí)獲取氣象信息，加強(qiáng)對(duì)雷雨天氣的防范與監(jiān)控。同時(shí)，要經(jīng)常通過(guò)上門(mén)走訪的方式對(duì)重要客戶、專變客戶進(jìn)行防雷、避雷的知識(shí)普及和宣傳，從而將夏季雷電災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)安全的影響減至低。
4.2加強(qiáng)接地測(cè)試，提升耐雷水平
供電部門(mén)要緊緊圍繞220kv高壓輸電線路防雷，做好統(tǒng)一部署、周密安排，穩(wěn)步推進(jìn)電網(wǎng)防雷、防汛、抗旱等工作。同時(shí)，測(cè)試防雷接地的效果，維持防雷穩(wěn)定性。在防雷測(cè)試上，興義*提供了很好的樣本，比如該*在2018年預(yù)計(jì)實(shí)施防雷測(cè)試達(dá)到315組的規(guī)模，并查找往年雷擊跳閘頻繁的線路，確定綜合系統(tǒng)的防雷整治方案，基桿塔的接地電阻測(cè)試完成的數(shù)量達(dá)到647次，避雷器與放電計(jì)數(shù)器核查達(dá)到618次。與此同時(shí)，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行有針對(duì)性地防雷接地整改，運(yùn)用加裝氧化鋅避雷器、裝設(shè)放電間隙、改造不符合要求的接地電阻與替換瓷瓶絕緣子等方法，將線路的耐雷水平不斷提高。后，實(shí)施1440組防雷整治的項(xiàng)目，以防雷測(cè)試的方法，提高地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、平穩(wěn)性。