浅谈输电线路绕击故障概率及雷电预警策略

许博

摘 要：输电线路运行的可靠性将直接影响着电力系统的供电质量，而影响输电线路运行可靠性的最大危险因素就是雷电因素，通过对以往输电线路运行的调查发现，受到雷击电流的影响而引发绕击故障现象屡见不鲜，对供电系统的运行质量造成极大的影响，而要避免或降低雷电对输电线路的影响，则必须完善雷电预警体系，切实有效的做好雷电预警工作。

关键词：输电线路；绕击故障；雷电预警

前言

雷电预警是避免输电线路防雷击的重要因素，在输电线路雷电预警体系建设和完善的过程中，要结合地区天气的实际情况来做好相应的预警工作，并加强对输电线路的维护管理以及提升防雷水平也是雷电预警策略实施不可缺少的重要组成部分，对此，文章主要对输电线路绕击故障概率及雷电预警策略展开分析。

1 输电线路绕击故障概率分析

输电线路是电力系统的重要组成部分，输电线路运行的可靠性将直接影响着电力系统的供电质量，从而影响到居民的用电水平[1]。近些年来，在对输电线路运行的调查中发现，输电线路在受到雷电的影响下经常会发生输电线路绕击故障，给电力系统的供电质量造成极大的影响，甚至会引发人身安全事故，对用户用电的安全性造成一定的影响。经过大量的调查分析，输电线路受到地理位置的影响，每个地区每年的雷雨量有所不同，因此，不同地区的输电线路所产生的绕击故障也会有所不同，在对输电线路绕击故障概率计算的过程中，主要考虑因素是落雷侧面距离、雷电流幅值等，需结合输电线路绕击跳闸率、故障发生时间跨度等各方面系数的计算分析得出输电线路绕击故障概率。

输电线路绕击故障对电力系统造成的影响极大，而通过对大量绕击故障的分析调查发现，引发输电线路绕击故障发生的因素有很多，例如，输电线路上的灰尘沉积较厚，在雷击电流的作用下很容易产生绕击故障；输电线路的防雷水平不高，防雷设备陈旧、故障时有发生；缺乏对气象的了解，在雷雨天气来临之前未能做好充分的准备工作，无法有效预测雷电流的幅值，致使输电线路产生绕击故障[2]。为了避免输电线路绕击故障的发生，降低其发生概率，应积极做好雷电预警工作。

2 输电线路雷电预警策略分析

2.1 加强对输电线路的维护管理

由于输电线路的维护管理不及时，使得输电线路在运行的过程中存在一些故障隐患，再加上雷击电流的影响，导致输电线路的绕击故障发生，对电力系统的运行质量造成极大的影响，针对这种现象，作者认为应加强对输电线路的维护管理[3]。首先，应定期对输电线路进行维护保养，尤其是处在恶劣环境下运行的输电线路，如，粉尘较大区域、多雨地区等，必须缩短维护周期，避免雷击电流对输电线路的正常运行造成影响，从而有效的降低输电线路绕击故障的发生率。其次，应加强对输电线路的管理，及时消除输电线路运行过程中潜在的安全隐患，将其扼杀在萌芽中，降低输电线路绕击故障的发生率。另外，为了保证输电线路维护管理的有效性，应将线路段的维护管理划分到个人，并实施责任制管理，一旦某个线路段出现绕击故障，需对故障原因进行调查，是否受到不可抗拒因素的影响，如果是因工作人员维护管理不到位的话，应对相应负责人进行相应的惩罚，以此来警戒其他工作人员，培养工作人员的责任意识，从而有效的提升输电线路维护管理的质量，降低输电线路绕击故障发生率，切实有效的提升输电线路的运行质量。

2.2 提升输电线路的防雷水平

输电线路的防雷水平高低直接影响着输电线路运行的安全性、可靠性，结合以上的分析，很多输电线路上的防雷装置陈旧、故障现象经常存在，无法抵御雷击电流，从而引发输电线路的绕击故障，因此，要保证输电线路运行的安全性、可靠性，不仅要注重对线路的维护管理，更要提升输电线路的防雷水平，为雷击预警打下夯实的基础[4]。首先，应加强对输电线路的巡查工作，尤其是对防雷装置的巡查，一旦发现有故障、陈旧的防雷装置，应及时对其进行更换，全面提升输电线路的抗雷击能力，另外，避雷装置的应用应结合每个地区的实际情况采取合理的设置方案，如，对于一些多雷雨地区，应适当的增加防雷装置，在一些空旷周边无高大建筑物的地区，应加装防雷装置，以此来提升输电线路的整体防雷水平。

2.3 建设并完善雷电预警体系

输电线路在正常运行的过程中，经常会受到多方面因素的影响而引发输电线路绕击故障，对输电线路运行的安全性、可靠性造成极大的影响，究其根本原因是雷电预警体系不够完善，因此，要保证输电线路可靠运行，相关部门应做好雷电预警体系的建设和完善[5]。首先，电力企业电力预警体系制定部门应积极与地方气象局保持良好的沟通，及时了解未来几天甚至更多天的天气情况，是否存在暴雨、强雷电等恶劣的天气，以便于提前做好相应的预警体系。例如，某地区的输电线路雷电绕击跳闸预警模型（如图1所示）的建设，在获取气象预报参数之后，来获取雷云的位置，并计算出侧面距离，同时，通过获取历史雷电流幅值和特征参数幅值，并利用深井网络的方法来得出雷电流和特征参数之间的模型，获得雷电流预测复制，再结合侧面距离来得出跳闸概率的分布模型，如果雷击跳闸概率大于门槛值的话，应及时发布雷电预警等级、预警时间、跳闸概率等，从而有效的避免雷击电流对输电线路造成的影响。

其次，雷电预警机制的制定应积极运用先进的雷达设备等，这样才能有效的提升雷电预警的有效性、可靠性。例如，结合以上的输电线路雷电绕击预警流程图来分析，根据雷达设备探测，并得到不同网格内回波强度、回波顶高、垂直积累液态水含量等参数的预报值，利用训练好的神经网络模型可计算得到对应网格内的雷电流预测幅值；再获取对应网格中心坐标，得到落雷侧面距离；依据该地区不同电压等级的雷击跳闸概率分布模型，得到雷云所处网格对应的绕击概率，得出输电线路绕击跳闸的概率，再根据实际的预警分析报告来实施相应的预警等级，从而有效的提高输电线路运行的可靠性，避免或降低雷电对输电线路的影响。

3 结束语

综上所述，随着社会经济的飞速发展，客户对用电质量、安全也提出了更高的要求，而以往输电线路经常会受到雷击电流的影响而产生绕击故障，供电系统的运行质量造成一定的影响，达不到客户的用电需求，不利于电力企业的发展，因此，必须采取有效的雷电预警策略来提升输电线路运行的安全性、可靠性。

参考文献

[1]马御棠，王磊，马仪，等.云南电网雷害风险分布图的绘制与应用[J].高压电器，2013（4）.

[2]梁贵书，康琛，苏红梅，等.山区输电线路绕击暴露弧计算与分析[J].高压电器，2013（4）.

[3]李瑞芳，吴广宁，曹晓斌，等.复杂地形输电线路绕击耐雷性能计算方法的改进[J].高压电器，2011（4）.

[4]王巨丰，刘 ，黎彬，等.基于向量电气几何模型的输电线路绕击耐雷性能研究[J].电网技术，2014（S2）.

[5]杨庆，司马文霞，冯杰，等.云广特高压直流输电线路雷电屏蔽性能研究[J].高电压技术，2013（3）.