摘要：雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全運行的首要因素，而電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，對我們的日常生活、工作至關重要。因此，世界各國電力系統(tǒng)都投入很大的人力物力開展有關研究以應對雷電影響。文章論述了電力系統(tǒng)防雷措施，以確保電力系統(tǒng)安全運行。
關鍵詞：電力系統(tǒng)；雷害風險分布圖；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)定運行，必然會給人們提供穩(wěn)定的供用電等電源，進而實現(xiàn)各行各業(yè)的積極運轉、經營等。電力系統(tǒng)的安全運行對于我們的日常生活、工作至關重要，尤其是在計算機技術迅速發(fā)展的今天。但不可否認的是，電力系統(tǒng)在運行中，除了機械故障、系統(tǒng)故障外，還有其他不可抗力因素對其安全運行會造成嚴重影響，其中就包括雷電這一自然災害因素。雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全運行的首要因素，世界各國電力系統(tǒng)都投入很大的人力物力開展有關研究以應對雷電影響。
一、繪制雷害風險分布圖
各地區(qū)根據(jù)各地的實際情況積極繪制本地的地區(qū)雷害風險分布圖，為提高本地區(qū)電網輸電線路防雷技術管理水平提供可靠依據(jù)。國家電網公司下發(fā)《關于印發(fā)架空輸電線路差異化防雷工作指導意見的通知》，對雷電監(jiān)測及雷害統(tǒng)計分析、雷區(qū)分布圖繪制等工作提出具體要求，進一步規(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管理水平。各地應該積極組織生產技術部、技術中心等技術力量，成立專項工作組，根據(jù)文件要求開展本地區(qū)雷害風險分布圖繪制工作。
雷害風險分布圖繪制工作專業(yè)性強、工作量大，為深入掌握雷擊故障時空分布規(guī)律和特點，需要專業(yè)技術人員連續(xù)奮戰(zhàn)，統(tǒng)計歷年來本地區(qū)雷擊線路故障的每一條詳細記錄，并且對這些雷電數(shù)據(jù)進行具體分析，這樣才能摸清本地區(qū)雷電分布的統(tǒng)計規(guī)律，并結合地形地貌、電網特征、絕緣配置及運行經驗，按要求完成分布圖繪制。
雷害風險分布圖的繪制完成，對全面開展架空輸電線路差異化防雷工作，實現(xiàn)不同區(qū)域、不同電壓等級、不同重要線路耐雷水平和防雷措施的差異化配置具有關鍵性指導意義，將顯著提高骨干網架、戰(zhàn)略性輸電通道和重要負荷供電線路的防雷水平，減少雷害造成的電網和設備故障，保障大電網安全可靠運行。
二、積極推進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新的防雷措施。各個地區(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地區(qū)進行說明。
近年來，隨著電網的快速發(fā)展和強對流天氣的增多，雷害故障呈現(xiàn)出新的特點，輸電線路防雷工作面臨新的課題。江西是雷電活動高發(fā)區(qū)域，輸電線路雷擊跳閘頻率較高。據(jù)統(tǒng)計，2005年以來，江西電網累計發(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改造工程，10月份起開始實施，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網公司《架空輸電線路差異化防雷工作指導意見》，迅速開展輸電線路差異化防雷研究及試點工作。該公司在認真分析總結近10年來全省雷電活動數(shù)據(jù)和輸電線路防雷工作實踐的基礎上，形成了《江西電網防雷深化研究報告》。近期出臺了《江西電網輸電線路差異化防雷工作實施細則》。
為了穩(wěn)步推進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、重要負荷線路和雷擊跳閘率較高線路上試點開展差異化防雷改造。目前，第一批試點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，累計改造線路長度2670公里，主要采取降低接地電阻、加強絕緣，安裝線路避雷器等手段，“補強”雷電災害區(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線路改造工作10月份啟動實施的同時，第二批改造方案正在研究制訂中，相關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估工作。這是該公司采用先進的差異化防雷技術，切實提高重要供電線路防雷水平的具體舉措。
近兩年來，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。北京公司及時總結度夏經驗，梳理電網薄弱環(huán)節(jié)，有針對性地開展了輸電線路差異化防雷評估工作。公司綜合分析了安左線和麗蒼線線路走廊的雷電活動情況、地形地貌情況、線路結構情況等特征，研究線路的防雷特性，對其雷擊閃電風險進行綜合評估，同時對線路加裝防雷措施后的防雷性能效果進行了預評估。
在評估過程中，北京公司運用雷電監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)及相關資料，對線路進行了雷電參數(shù)統(tǒng)計和線路特征參數(shù)統(tǒng)計，在此基礎上，采用有針對性的、差異化的防雷計算分析模型對線路逐基桿塔進行防雷計算，評估每基桿塔的耐雷性能和易閃絡原因，制定針對性的防雷措施以及治理方案，并對防雷改造方案實施之后的雷擊跳閘率再次進行計算，評估防雷改造的效果。
據(jù)北京公司相關負責人介紹，以往輸電線路雷擊風險評估一般只計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，分析內容不全面，評估結果不直觀。而差異化防雷技術充分考慮了輸電線路時間與空間的差異，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)測系統(tǒng)獲取的雷電參數(shù)，逐基桿塔進行計算。“這可以幫助輸電線路設計和運行部門更加細致、有針對性地采取防雷措施來提高線路的防雷性能，從而更加精細化地管理電網。”
目前，北京公司已在全面細致評估的基礎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展線路的防雷整治工作。
三、建設基本覆蓋全國的雷電定位系統(tǒng)
雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全運行的首要因素，世界各國電力系統(tǒng)均投入大量人力物力開展相關研究應對雷電影響。為提高我國電網抵御雷電災害的能力，國家電網積極開展雷電監(jiān)測技術研究與應用，截至目前，公司所屬國網電力科學研究院利用研發(fā)的雷電定位系統(tǒng)已建立了國家電網和南方電網兩大雷電監(jiān)測網絡，實現(xiàn)了對全國除臺灣省外的33個行政區(qū)域和90%以上電網的覆蓋，對輸電線路雷擊故障點的快速定位精度已優(yōu)于500米、探測效率超過85%，有效解決了省際間存在的雷電監(jiān)測盲區(qū)，大大提高了電網的雷擊預警與應急處理能力，保障了電網安全運行，并使我國成為世界上繼美國之后第二個在大規(guī)模雷電定位監(jiān)測技術領域擁有自主知識產權的國家。
經過多年的雷電定位系統(tǒng)建設運行，國家電網所屬國網電科院已在全國建設了486個雷電探測站，37個數(shù)據(jù)中心站，累積了二十余省份，長達11年，多達12億條的雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過樣本整理和數(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規(guī)律及特征參數(shù)，為電網防雷設計提供了重要技術參考，成為我國電網防雷減災的基礎技術平臺。同時，作為防雷領域的重要基礎成果，以京滬高鐵、張北光伏電站等防雷項目為起點，國網電科院正將電力系統(tǒng)先進成熟的防雷技術推廣應用至能源、航天、航空、高鐵、石化、軍事、通信等其他領域，對提高我國各行業(yè)整體防雷技術水平具有重要意義。
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