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摘要：针对雷电绕击对特高压输电线路运行可靠性的影响，在总结分析特高压交直流输电线路雷电绕击影响因素的基础上，结合现场运行数据及雷击观测对绕击防护措施的适用性及研究重点进行分析。
关键词：超特高压；输电线路；雷电绕击防护性能
引言
我国的电能生产和利用存在着明显的不平衡，利用高压输电线路进行剩余电能的大规模输送，可以实现资源的合理调配，进而为我国经济的发展提供强有力的保障。超特高压输电线路大都处在野外，这样的环境使其在具体运行时容易受到雷电的影响发生运输中断，所以为了保证线路的利用持续性，对线路做雷电绕击防护性能的提升十分必要。基于此，研究超特高压输电线路的雷电绕击防护性能并对具体的防护措施进行探讨现实意义突出。
1超特高压输电线路中绕击耐雷的常见方法计算模型
(1)故障树法。故障树法也是现阶段进行超高压输电线路雷电绕击特性和耐雷性计算的一种普遍性方法，从方法的具体分析来看，其囊括了送电线路雷击跳闸这个故障命题当中的基本事件、自然事件、控制事件以及必然事件等所有可能性的因果关系。但是需要注意一点，此种方法在具体的利用中不能进行定量的计算，所以无论是在哪种情况下，其对线路跳闸的问题只能以定性问题来解决。（2）规程法。规程法是目前社会实践中利用比较广泛的一种进行超特高压输电线路绕击耐雷特性计算的方法。从目前的分析来看，要利用此种方法进行绕击耐雷特性的计算，需要保证一个前提，即雷电绕过避雷线直击导线的概率和避雷线对边导线的保护角，塔杆高度以及线路经过的地形地貌和地质条件有相关性。
2绕击屏蔽的影响要素研究
首先体现在杆塔输电线的高度以及杆塔输电线的避雷线保护角。通过输电线路的实际运行数据可以了解到，线路所截获的雷电量，会随着杆塔变高而逐渐的变多，主要原因便是杆塔高度变高之后，能够引雷的面积也会随之变大，所以雷的次数也会进而升高；另外，如果杆塔的高度值变高，就会使得相应的地面屏蔽能力变小，进而就会让更多的雷电击中导线，这个时候根据数据显示，在落入垂直平分线以下的绝大部分雷都会击中导线，这个时候绕击便会随时产生，所以现实中某一段线路的耐雷能力会大大减弱，意外跳闸情况也会变得常见。其次，雷电选择性会体现在杆塔输电线所存在的避雷线保护角。这是因为在一般情况下而言，如果先导对地面物体的感应场强变大的话，避雷线将会更加容易的被雷电击中。但是如果下行先导的属性改变的话，就会出现其他的情况，雷电就会不击中输电线而击中地面，这个时候绕击就很难在出现了。所以说对于某个特定范围内的雷电流，是存在着某个临界屏蔽保护角的，这个避雷线保护角深刻影响着雷击的选择性。另外，杆塔所在地的坡面角度也是输电线杆塔绕击屏蔽的重要因素，最后，杆塔周围土壤电阻率也会影响绕击屏蔽性能，这是因为雷击区与地质结构是密切相关的，根据多年来的实验结果表明，一旦某个地区出现了土壤表面电阻率散布不平均的情况，那么在数值比较小的那部分区域就会有较大的可能被雷击。
3特高压线路雷电绕击防护措施分析
3.1特高压线路绕击防护措施适用性
架空线路常用绕击防护措施有减小保护角、使用并联间隙、装设线路避雷器、装设杆塔侧针、安装耦合地线或旁路地线等，由于特高压线路的特殊性，并非所有防护措施均适用。原因在于：①特高压线路输送功率大，一旦跳闸电网将被迫在短时间内进行大量备用投入，同时特高压线路往往是大区电网之间的联络线，对电网稳定性十分重要，因此特高压线路绕击防护的目标是尽量使绕击跳闸接近０。并联间隙虽能保护绝缘子，但在不增加串长的情况下会增加线路跳闸率，不适合特高压线路。②特高压线路塔高串长，电磁环境复杂，线路运维尚处于积累经验期，从运维角度而言线路结构越简单越好，因此架设耦合地线、旁路地线尽量不予使用。
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3.2尽量缩减避雷线的保护角度
人为的减少输电线路保护角度能够有效的提高输电线路的抗绕击雷能力，能够有效降低绕击雷影响。不过这一方式的可行性并不高，其没有充分考虑输电线路的分布情况，一般来说，输电线路的分布都是比较广泛的，因此想要对其保护角度进行整改调整是非常困难的，特别是在山区的输电线路，整改难度更会大幅度提高，因此，采用人为减少输电线路保护角度的方式来防止输电线路雷电绕击不是特别理想。
3.3安装杆塔侧针
利用针电极尖端比导线表面更易产生先导的特性，在线路易击区段安装侧向避雷针，利用侧针表面先导拦截雷电先导，可降低绕击概率。侧针分杆塔侧针和地线侧针，考虑到地线侧针长期运行可靠性存疑，目前线路上杆塔侧针应用较多。缩比试验与理论分析均表明，加装侧针可大幅降低雷电绕击率，侧针长度会对保护效果产生影响，１ ０００ｋＶ交流特高压线路杆塔建议采用伸出横担４～６ｍ长度的侧针进行防护。然而一些线路安装侧针后仍发生绕击，雷击点位于侧针保护范围之外是造成侧针失效的原因。由于线路杆塔电场畸变，杆塔附近存在绕击危险区。１１０、２２０、５００ｋＶ线路的绕击危险区域范围分别为５～１５、７～２０、１０～３０ｍ。实际输电线路通道地形复杂，跨越山谷时档距中部绕击概率增加。对于档距内无特殊地形线路，在侧针防护范围覆盖杆塔附近绕击危险区域的情况下，杆塔侧针可有效降低绕击概率，但对于档距中央易击线路，侧针防护效果显著受限。因此，判断侧针防护效果的关键在于得到侧针的有效保护范围。由于缩比试验、实际尺寸线路间电场分布、间隙长度上的差异，试验结果得到的侧针保护范围不一定适用于特高压线路，有必要进一步研究特高压杆塔侧针保护范围。
3.4对超特高压输电线路雷电绕击防护性能的各项参数做明确和完善
雷电绕击防护性能的影响因素是多方面的，各项参数的科学性和准确性对其的影响十分显著，计算各项参数所需要维持的基本范围，然后在设计的时候正视参数的影响，一方面保证参数的项目完善性，另一方面保证参数的值域规范性，参数合理性得到保证，具体的线路雷电绕击防护性能也能得到强化。总之，将塔杆高度做合理设计，对地线的标准做详细的规划，屏蔽系统会更加符合区域的要求，这样输电线路的雷电绕击防护性能会有明显的加强。
3.5额外安装保护间隙
遇到雷电袭击的时候，额外安装保护间隙能够充分利用电弧闪络效应来对绝缘子进行有效的防护，从而防止绝缘子受到雷击的损害，使雷击所带来的影响降到最低。但是这一方式也存在着一定的负面影响，就是在保护间隙安装完成后，线路实际运行的过程中，绝缘子很可能会产生短路现象，如果不对给问题进行解决，很可能会降低绝缘子自身的绝缘性能，使其抗雷能力大幅下降，很容易受到雷电绕击的影响而发生跳闸。因此，该方式还是不够完善。
结语
综上所述，可以得知，要想使超高压输电线路雷电绕击问题得到有效的解决，就必须要采取减小杆塔接地电阻值方式，并加强对可控放电避雷针的应用。
参考文献:
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论文作者:李德利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/21
标签：线路论文; 杆塔论文; 雷电论文; 防护论文; 特高压论文; 避雷线论文; 输电线论文; 《电力设备》2018年第25期论文;