配网差异化防雷评估技术

一、技术背景

根据电网公司差异化防雷指导意见的主旨，明确输电线路防雷工作总体思路为：坚持预防为主、综合治理的原则，全面开展架空输电线路差异化防雷工作，实现不同区域、不同电压等级、不同重要性线路耐雷水平和防雷措施的差异化配置，提高核心骨干网架、战略性输电通道、重要负荷供电线路的防雷水平，减少雷害造成的电网和设备故障，保障大电网安全可靠运行。

在总体思路的指导下，我们首先确定输配电线路差异化防雷的重点工作：

 1）加强雷电监测及雷害统计分析，开展雷区分布图绘制工作；

 2）开展输电线路雷害风险评估；

 3）积极推进新建线路差异化防雷设计；

 4）加强在运线路差异化防雷治理改造。

线路现状

1、线路防雷浅析

■配电架空线路量大面广，雷击跳闸率高，其中绝缘导线雷击断线问题突出，裸导线也出现过雷击断线事故。

■目前，配电网采用的防雷击断线措施为“疏导”方式。如穿刺型防弧金具、防雷支柱绝缘子等，这些技术手段虽能够减少雷击断线事故，但雷击跳闸率依然高居不下。

■感应过电压是配电架空线路的主要危害，当感应过电压引起两相或者三相同时闪络时就会导致线路跳闸断线。

2、线路防雷存在问题

■安装存在一定的盲目性；

■所采用的防护设备与线路有电气连接，长期遭受高电压致使老化、缩短了使用寿命，主要是对电网有潜在的安全隐患。

■安装是必须另外铺设接地引下线，增加了施工难度。

二、技术手段

■通过开展配网输电线路雷击风险评估工作，按照“差异化防雷思想”对配网线路薄弱环节实施防雷改造，以达到用的成本有效降低配网线路雷击跳闸和断线的目的，解决当前生产存在的实际问题。

■该技术主要是通过研究配网线路的GIS地形地貌、雷电活动密度、并通过对配网线路历史跳闸记录数据的统计和分析，对该线路的雷电活动情况进行科学的分析和计算，设计、的防雷措施。

1、基于线路地形地貌信息的雷害风险评估

■通过测量线路杆塔GPS坐标，创建以三维地理信息平台为基础的线路地形地貌信息，并通过相应的软件分析得到配网线路的整体走向与平面高度配置图。

平地型              山顶型               山谷型      山坡型 

■雷暴走廊，如风口以及顺风的河谷和峡谷等处；四周是山丘的潮湿盆地，如杆塔周围有池塘、水库、湖泊、沼泽地、森林、灌林、附近又有起伏的山丘；

■土壤电阻率有突变的地带，如地质断层地带，岩石与土壤、山坡和稻田的交叉区，岩石山脚下有小河谷等地，雷易击于低土壤电阻率处；

■地下有导电性矿的地方和地下水位较高处；当土壤电阻率差别不大时，如有良好的土层和植被的山丘，雷易击于突出的山顶，山的向阳坡等；大跨越杆塔。

2、基于雷电活动密度分布的雷害风险评估

■根据线路GPS坐标、通过查询、统计近年来该线路的雷电活动情况，运用相应的软件分析，计算形成该线路的雷电活动密度图，对线路的易雷区和易击段进行统计分析。

■下图中，红色代表雷电活动密度高的区域，绿色代表雷电活动密度低的区域。与地理信息系统三维图对比不难发现，中间红色区域在图中对应为两边是湖泊地形，符合易雷区标准，属于雷害风险区域，应优行防雷措施的实施。

3、基于历史跳闸数据的雷害风险评估　

■通过查询、统计历史跳闸数据，在GPS坐标上对线路杆塔进行标注，得到雷害杆塔分布图。

4、对重点杆塔和地段进行防护

①基于三维地理信息系统的线路走廊地理条件分析，易遭雷击段优先；

②基于雷电定位系统的落雷密度分布和雷电流幅值，雷电活动密集区域优先；

■同时满足条件①和②的区域为重点防护段；

■满足条件①或者②之一，且发生过雷击跳闸的杆塔为重点杆塔。