吉林省220 kV架空输电线路防雷运行分析

刘俊博，王志钢，金 鹏，孙有群，刘 赫，矫立新，赵 骋

(1.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021;2.国网吉林省电力有限公司，长春 130021;3.国网通化供电公司，吉林 通化 134001)

吉林省2010年至2016年间220 kV架空线路雷击故障126条次，占故障总数的35.3%，成为影响吉林省输电线路安全稳定运行的最大因素。雷击故障在造成线路跳闸的同时，也可能引起输变电设备损坏，甚至引起严重的电网事故，下面对国网吉林省电力有限公司所辖220 kV线路雷害情况及原因进行分析。

1 吉林省架空输电线路雷害故障总体情况

1.1 2010年至2016年雷害导致跳闸情况

2010年至2016年国网吉林省电力有限公司所辖220 kV输电线路共计发生雷击导致的跳闸126条次，各年220 kV输电线路雷击跳闸数量及跳闸率统计见表1。

雷击故障多发于东南部山地、丘陵地区，主要原因是由于这一带地处山区、半山区，地形起伏大，昼夜温差大，易形成局地对流，从而产生雷阵雨或雷暴天气。

1.2 2010年至2016年雷击导致停运情况

2010年至2016年吉林省220 kV输电线路共计发生雷击导致的故障停运22次，占雷击跳闸总数17.5%。年平均停运率为0.031次/(100 km·a)，各年度雷击故障停运情况见表2。

表1 2010年至2016年吉林省220 kV输电线路雷击跳闸数量及跳闸率统计

表2 2010年至2016年吉林省220 kV输电线路雷击故障停运率统计

2 吉林省雷害故障分析

2.1 雷电地闪密度分析

2010年至2016年吉林省雷电活动以2013年最为频繁，截至该年年末雷电定位系统共监测到雷电活动314 969次，远高于统计期间其他年份最高水平，2013年也是雷害故障发生最多的一年。由图1可以看出，在2013年跳闸率达到最大值后，总体呈逐渐下降趋势，客观因素为大量实施防雷措施(安装线路避雷器、接地降阻改造等)后，防雷措施凸显成效。

图1 2010年至2016年吉林地区地闪密度和线路雷击跳闸率关系曲线

2.2 雷击杆塔导线排列方式分析

2010年至2016年吉林省雷害故障的导线排列方式见表3，主要为垂直排列中导线(占故障总数的29.4%)和水平排列边导线(占故障总数的28.6%)。原因为近年吉林省加大接地装置改造，220 kV线路雷击故障主要是绕击，垂直排列中导线和水平排列边导线的避雷线保护角相对较大。

表3 2010年至2016年雷害跳闸次数与导线排列情况统计

220 kV输电线路雷击故障中(见表4)，36次为雷电反击，占比 30.5%，90次为绕击跳闸，占69.5%。由于山坡倾斜角的影响，降低了避雷线及地面屏蔽的有效性，线路保护角过大，易发生雷电绕击。

表4 2010年至2016年吉林省220 kV输电线路间雷击形式情况 次

2.3 线路发生雷击跳闸分析

2010年至2016年吉林省220 kV线路发生雷击故障126条次，因不符合标准［1］类原因导致的雷击故障72条次，占雷击故障总数的57.14%;因“不可抗力”类原因导致的雷击故障42条次，占总数的33.33%;因“运行维护检修”类原因导致的雷击故障7条次，占总数的5.56%;因“设计质量”类原因导致的雷击故障5条次，占总数的3.97%。

3 防雷工作重点及建议

3.1 设计方面

新建、改建输电线路前充分进行收资调研。应对规划路径沿线历年的落雷情况、土壤电阻率、途经地形分布等防雷设计条件进行收资调研，设法减小线路通过雷电多发区和土壤电阻率高值区的长度。结合《吉林省地闪密度分布图》和现场勘测定位数据，确定每基杆塔所处的地闪密度等级和典型地形类。

线路杆塔在山区布置时充分考虑地形因素，做好防雷设计。尽量避免线路杆塔布置在山顶型和山坡型地形，特别是山顶型地形;不得不沿山区走线时，尽量将杆塔布置于高山或山脊的一侧，并使杆塔的最高点不超过山脉或山脊的最高位置，并适当减小避雷线保护角［1］。同塔双回输电线路特别是位于山坡和山顶的线路应重点考虑雷电的防绕击措施;单回路输电线路防雷治理建议反击、绕击措施并重执行。

3.2 产品及施工质量方面

严控绝缘子质量，保证杆塔接地电阻阻值符合要求。对新投运的，应按照有关标准［2］和省公司架空输电线路预防事故措施要求进行送检。新建、改造线路杆塔投运前应逐基测量接地电阻，且保证测量方法正确，确保其满足设计要求。

3.3 运行维护检修方面

按照相关规程［3］定期检查防雷装置，对易受雷击线路加强检查，集中消缺。运行维护检修单位应在雷雨季节来临前按照Q/GDW 1168—2013《输变电设备状态检修试验规程》定期测量杆塔工频接地电阻，阻值满足要求方可投运。检查杆塔接地引线与架空线、防绕击装置、接地体的连接情况。对易受雷击线路和投运后3年内即发生雷击跳闸的线路，通过开挖等手段确定接地网的腐蚀情况，对异常情况进行处理。对锈蚀、丢失的接地装置进行统计，对接地线外露、锈蚀、埋深不足等缺陷进行统计，雷雨季节到来前进行集中消缺。

加强线路避雷器的验收、巡检、抽检工作。对厂家提供的出厂试验报告、合格证等基础资料进行检查，确保运行前原始资料完整齐全;雷雨季节来临前应对挂网运行的线路避雷器进行巡检，记录避雷器动作次数。对未发生动作的避雷器进行现场检查，检查间隙距离是否发生改变，抽检部分避雷器进行试验，考虑更改避雷器的安装地点。

4 结束语

一直以来，雷击都是影响输电线路安全稳定运行的最大因素。近年，吉林省结合雷电定位系统及雷电分布图对雷害严重分布区域的多条线路进行“差异化防雷”改造，并结合加装避雷器、接地电阻改造等防雷措施，跳闸率总体呈下降趋势，在此基础上，应继续加强线路防雷工作，从设计、施工、运维等方面采取有力措施，保障架空输电线路的稳定运行。