摘要：雷擊是除自然災(zāi)害和外力破壞之外影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的首要因素，而電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)我們的日常生活、工作至關(guān)重要。因此，世界各國(guó)電力系統(tǒng)都投入很大的人力物力開(kāi)展有關(guān)研究以應(yīng)對(duì)雷電影響。文章論述了電力系統(tǒng)防雷措施，以確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖；輸電線路差異化防雷改造；雷電定位系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，必然會(huì)給人們提供穩(wěn)定的供用電等電源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各行各業(yè)的積極運(yùn)轉(zhuǎn)、經(jīng)營(yíng)等。電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)于我們的日常生活、工作至關(guān)重要，尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的今天。但不可否認(rèn)的是，電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，除了機(jī)械故障、系統(tǒng)故障外，還有其他不可抗力因素對(duì)其安全運(yùn)行會(huì)造成嚴(yán)重影響，其中就包括雷電這一自然災(zāi)害因素。雷擊是除自然災(zāi)害和外力破壞之外影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的首要因素，世界各國(guó)電力系統(tǒng)都投入很大的人力物力開(kāi)展有關(guān)研究以應(yīng)對(duì)雷電影響。
一、繪制雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖
各地區(qū)根據(jù)各地的實(shí)際情況積極繪制本地的地區(qū)雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖，為提高本地區(qū)電網(wǎng)輸電線路防雷技術(shù)管理水平提供可靠依據(jù)。國(guó)家電網(wǎng)公司下發(fā)《關(guān)于印發(fā)架空輸電線路差異化防雷工作指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》，對(duì)雷電監(jiān)測(cè)及雷害統(tǒng)計(jì)分析、雷區(qū)分布圖繪制等工作提出具體要求，進(jìn)一步規(guī)范架空輸電線路差異化防雷工作，提高輸電線路防雷技術(shù)管理水平。各地應(yīng)該積極組織生產(chǎn)技術(shù)部、技術(shù)中心等技術(shù)力量，成立專項(xiàng)工作組，根據(jù)文件要求開(kāi)展本地區(qū)雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖繪制工作。
雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖繪制工作專業(yè)性強(qiáng)、工作量大，為深入掌握雷擊故障時(shí)空分布規(guī)律和特點(diǎn)，需要專業(yè)技術(shù)人員連續(xù)奮戰(zhàn)，統(tǒng)計(jì)歷年來(lái)本地區(qū)雷擊線路故障的每一條詳細(xì)記錄，并且對(duì)這些雷電數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，這樣才能摸清本地區(qū)雷電分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并結(jié)合地形地貌、電網(wǎng)特征、絕緣配置及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，按要求完成分布圖繪制。
雷害風(fēng)險(xiǎn)分布圖的繪制完成，對(duì)全面開(kāi)展架空輸電線路差異化防雷工作，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域、不同電壓等級(jí)、不同重要線路耐雷水平和防雷措施的差異化配置具有關(guān)鍵性指導(dǎo)意義，將顯著提高骨干網(wǎng)架、戰(zhàn)略性輸電通道和重要負(fù)荷供電線路的防雷水平，減少雷害造成的電網(wǎng)和設(shè)備故障，保障大電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。
二、積極推進(jìn)輸電線路差異化防雷改造
輸電線路差異化防雷改造是一項(xiàng)新的防雷措施。各個(gè)地區(qū)根據(jù)本地的情況，都分別制定了適合本地區(qū)的防雷改造措施。下面分以江西和北京兩個(gè)地區(qū)進(jìn)行說(shuō)明。
近年來(lái)，隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展和強(qiáng)對(duì)流天氣的增多，雷害故障呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，輸電線路防雷工作面臨新的課題。江西是雷電活動(dòng)高發(fā)區(qū)域，輸電線路雷擊跳閘頻率較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年以來(lái)，江西電網(wǎng)累計(jì)發(fā)生110千伏及以上線路雷擊故障814次。
江西省電力公司積極推進(jìn)輸電線路差異化防雷工作，43回220千伏及以上線路列入第一批試點(diǎn)改造工程，10月份起開(kāi)始實(shí)施，要求在第二年雷雨季節(jié)前全面完成。
江西公司積極貫徹國(guó)網(wǎng)公司《架空輸電線路差異化防雷工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，迅速開(kāi)展輸電線路差異化防雷研究及試點(diǎn)工作。該公司在認(rèn)真分析總結(jié)近10年來(lái)全省雷電活動(dòng)數(shù)據(jù)和輸電線路防雷工作實(shí)踐的基礎(chǔ)上，形成了《江西電網(wǎng)防雷深化研究報(bào)告》。近期出臺(tái)了《江西電網(wǎng)輸電線路差異化防雷工作實(shí)施細(xì)則》。
為了穩(wěn)步推進(jìn)輸電線路差異化防雷工作，江西公司決定選擇在重要斷面線路、重要負(fù)荷線路和雷擊跳閘率較高線路上試點(diǎn)開(kāi)展差異化防雷改造。目前，第一批試點(diǎn)線路改造方案已確定，500千伏羅安線等43回220千伏及以上線路被納入改造工程，累計(jì)改造線路長(zhǎng)度2670公里，主要采取降低接地電阻、加強(qiáng)絕緣，安裝線路避雷器等手段，“補(bǔ)強(qiáng)”雷電災(zāi)害區(qū)線路段的防雷、耐雷水平。據(jù)介紹，江西公司在第一批試點(diǎn)線路改造工作10月份啟動(dòng)實(shí)施的同時(shí)，第二批改造方案正在研究制訂中，相關(guān)改造工程要求在明年雷雨季節(jié)前全面完成。
北京公司完成了對(duì)220千伏安左線和110千伏麗蒼線兩條輸電線路的差異化防雷評(píng)估工作。這是該公司采用先進(jìn)的差異化防雷技術(shù)，切實(shí)提高重要供電線路防雷水平的具體舉措。
近兩年來(lái)，北京的雷雨天氣異常頻繁，因雷擊造成的線路故障屢有發(fā)生。北京公司及時(shí)總結(jié)度夏經(jīng)驗(yàn)，梳理電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地開(kāi)展了輸電線路差異化防雷評(píng)估工作。公司綜合分析了安左線和麗蒼線線路走廊的雷電活動(dòng)情況、地形地貌情況、線路結(jié)構(gòu)情況等特征，研究線路的防雷特性，對(duì)其雷擊閃電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，同時(shí)對(duì)線路加裝防雷措施后的防雷性能效果進(jìn)行了預(yù)評(píng)估。
在評(píng)估過(guò)程中，北京公司運(yùn)用雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)資料，對(duì)線路進(jìn)行了雷電參數(shù)統(tǒng)計(jì)和線路特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，采用有針對(duì)性的、差異化的防雷計(jì)算分析模型對(duì)線路逐基桿塔進(jìn)行防雷計(jì)算，評(píng)估每基桿塔的耐雷性能和易閃絡(luò)原因，制定針對(duì)性的防雷措施以及治理方案，并對(duì)防雷改造方案實(shí)施之后的雷擊跳閘率再次進(jìn)行計(jì)算，評(píng)估防雷改造的效果。
據(jù)北京公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，以往輸電線路雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般只計(jì)算線路中的幾基典型桿塔在典型地形地貌和傳統(tǒng)雷電參數(shù)下的雷擊跳閘率，分析內(nèi)容不全面，評(píng)估結(jié)果不直觀。而差異化防雷技術(shù)充分考慮了輸電線路時(shí)間與空間的差異，綜合考慮了輸電線路的各種因素及特征，采用了基于雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取的雷電參數(shù)，逐基桿塔進(jìn)行計(jì)算。“這可以幫助輸電線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門更加細(xì)致、有針對(duì)性地采取防雷措施來(lái)提高線路的防雷性能，從而更加精細(xì)化地管理電網(wǎng)。”
目前，北京公司已在全面細(xì)致評(píng)估的基礎(chǔ)上明確了安左線和麗蒼線的綜合防雷改造方案，并將按照方案逐步開(kāi)展線路的防雷整治工作。
三、建設(shè)基本覆蓋全國(guó)的雷電定位系統(tǒng)
雷擊是除自然災(zāi)害和外力破壞之外影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的首要因素，世界各國(guó)電力系統(tǒng)均投入大量人力物力開(kāi)展相關(guān)研究應(yīng)對(duì)雷電影響。為提高我國(guó)電網(wǎng)抵御雷電災(zāi)害的能力，國(guó)家電網(wǎng)積極開(kāi)展雷電監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用，截至目前，公司所屬國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院利用研發(fā)的雷電定位系統(tǒng)已建立了國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩大雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全國(guó)除臺(tái)灣省外的33個(gè)行政區(qū)域和90%以上電網(wǎng)的覆蓋，對(duì)輸電線路雷擊故障點(diǎn)的快速定位精度已優(yōu)于500米、探測(cè)效率超過(guò)85%，有效解決了省際間存在的雷電監(jiān)測(cè)盲區(qū)，大大提高了電網(wǎng)的雷擊預(yù)警與應(yīng)急處理能力，保障了電網(wǎng)安全運(yùn)行，并使我國(guó)成為世界上繼美國(guó)之后第二個(gè)在大規(guī)模雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。
經(jīng)過(guò)多年的雷電定位系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行，國(guó)家電網(wǎng)所屬國(guó)網(wǎng)電科院已在全國(guó)建設(shè)了486個(gè)雷電探測(cè)站，37個(gè)數(shù)據(jù)中心站，累積了二十余省份，長(zhǎng)達(dá)11年，多達(dá)12億條的雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)樣本整理和數(shù)據(jù)挖掘分析，獲得了各區(qū)域以及特高壓工程等輸電線路走廊的雷電活動(dòng)規(guī)律及特征參數(shù)，為電網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)提供了重要技術(shù)參考，成為我國(guó)電網(wǎng)防雷減災(zāi)的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)，作為防雷領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)成果，以京滬高鐵、張北光伏電站等防雷項(xiàng)目為起點(diǎn)，國(guó)網(wǎng)電科院正將電力系統(tǒng)先進(jìn)成熟的防雷技術(shù)推廣應(yīng)用至能源、航天、航空、高鐵、石化、軍事、通信等其他領(lǐng)域，對(duì)提高我國(guó)各行業(yè)整體防雷技術(shù)水平具有重要意義。
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