浙江诸暨 311800）
摘要：输电线路跳闸直接影响关乎国计民生的电力可靠供应。数据统计表明，在110kV及以上电压等级输电线路跳闸总数中，因遭受雷击而跳闸的次数占比达65%。此外,输电线路的雷击故障主要由雷电流绕击或反击造成的，因两者发生的机理不同，防护措施也不尽相同。绕击受雷电流幅值、避雷线保护角影响较大；反击受雷电流幅值、雷电流最大陡度及杆塔的接地网电阻影响较大。
关键词：输电线路；雷击故障；自动诊断方法
一、系统特点
系统的应用,结合网络技术、通信技术以及计算机技术,在故障先进性的诊断过程,做好故障定位算法的基础应用,将输电线路自动故障的诊断有效性实现,并做好故障定位的可视化应用。对于本案例中系统设计而言,较为灵活,并有着相对稳定性的性能。系统的应用过程,主要是结合B/S结构,实现特殊的分不行和简单的业务拓展特点,做好基础性的维护,增强共享性,假设:线路的电导G=0;线路末端电压已知,线路空载相当于图2的S2=0,则:末端导纳中的损耗；始端电压U1。通过结合先进算法,在较强的故障定位状态下,同样也有着较高的准确度。而故障的通报,应用可视化的过程,并实现卫星地图的有效性展示,实现短信的通知
二、雷击类型判定方法
在架空输电线路的运行中，有多种方法可判断雷电造成架空输电线路的跳闸是由绕击还是反击引起的。如果依靠雷电监测数据，并将线路的反击耐雷水平与绕击耐雷水平同雷电定位系统测得的雷电流幅值相比较，则可初步判定雷击闪络的原因类型。
表1、表2分别给出了接地电阻（Rch）在0-30Ω范围内110kV、220kV、500kV典型输电线路的反
表1不同线路的反击耐雷水平I1范围值
击耐雷水平（I1）与绕击耐雷水平（I2）的范围值。表中结果依据典型线路参数求解而得，可在一定程度上代表输电线路的情况。当雷电定位系统测得的雷电流幅值（I）在I2的范围值之中，那么线路的雷击闪络由绕击造成的，如果测得的雷电流幅值I≥I1，则线路的雷击闪络由反击造成的，若I不是落在这两个区间之内，则无法判定线路的雷击闪络的原因。
表2不同线路的绕击耐雷水平I2范围值
由此，可通过调用雷电定位系统自动故障诊断服务接口，求解相应跳闸线路故障点的落雷详细信息，并结合雷击故障巡线的结果最终判定雷击闪络的原因，还可为开展防雷措施提供参考。
三、异构数据融合
1、数据交互
雷电定位系统能够实时遥测雷云对地闪击时间、雷电流峰值；基于雷电电位系统实现自动鉴别输电线路跳闸是否为雷击故障；并依据输电线路逐基杆塔耐雷水平和雷电流幅值大小判定识别雷击故障性质，需要归集以下关键信息：
跳闸线路名称；跳闸线路位置（即故障测距信息、故障杆塔号）；跳闸时间；输电线路台账数据，即线路的各级杆塔经纬度坐标数据和绕反击耐雷水平。前三类信息及时取自保护与录波信息系统（保信系统），输电线路台帐取自安全生产管理信息系统（生产MIS）。保信系统的跳闸数据位于信息安全Ⅱ区，而雷电定位系统位于信息安全Ⅲ区，导致跳闸数据无法直接获取和应用。如果将保信系统的跳闸数据镜像推送至位于综合数据网内的Web应用服务器，并在安全Ⅱ区与安全Ⅲ区之间部署横向正反向隔离装置，就可以通过安全Ⅲ区的Web应用服务器归集跳闸数据，同时满足电力监控系统跨区隔离的安全要求。
2、数据关联
不同的信息系统往往存在数据通信异构问题，难以充分体现设备状态数据共享的优势。鉴于此，通过建立数据中心（中间数据库）转换组件，实现生产MIS、保信系统和雷电定位系统间的编码映射以及模型转换，并通过事件机制或定时机制，对数据中心的数据进行同步和共享。根据跳闸线路名称等结构化数据本身的特性，制定数据解析规则或通过正则表达式对数据进行解析，并在校验后通过设备编码进行关联。其校验方式、设备编码关联包括自动和手动两种方式。
3、数据说明
跳闸线路名称：线路名称用于区别不同线路。跳闸线路位置：雷击点的空间位置是雷电监测获取的最主要信息之一，输电线路故障查询的主要手段为将雷击点与线路空间位置进行比对。线路位置信息非常重要，获取高精度的线路位置信息有利于提高雷电活动与线路跳闸故障相关性分析的可信度。
四、降低雷电跳闸事故的几点措施
1、应认真勘察接地电阻偏高的杆塔所处的位置，并测量杆塔周围的土壤电阻率，若发现土质较差或者土壤电阻率高，应采取应对措施，比如使用降阻剂/换土等。
2、依照周期开挖检查输电线路接地装置，若地质特殊还应该缩短开挖周期，同时依照相关规范标准对接地网进行更换改造。
3、特别是要按周期使用钳型接地摇表对杆塔接地系统的接地电阻和回路电阻进行测量，近几年由于架空地线与杆塔接触不良和接地螺栓锈蚀，引起回路电阻偏高，雷电通道不畅，造成雷电故障时有发生。若接地装置的接地电阻较高，则按要求进行接地改造；当杆塔的回路电阻较高时应首先检查杆塔与接地引下线连接是否牢固可靠，一旦检查过程中发现其连接部位有锈蚀，应及时采取有效应对措施。如110kV三西线#23杆塔2003年发生雷击故障，检查接地电阻合格，通过查找发现杆塔与接地引下线连接的螺栓生锈，造成泄雷通道不畅，对#23杆塔及附近19基类似问题的接地螺栓进行除锈、打磨并涂导电脂后，运行至今，未再发生雷击故障。若是避雷线支架与杆塔连接的穿心螺栓与杆塔接触不好或避雷线金具锈蚀，则应考虑另外铺设接地引下线。从而避免由于回路电阻偏高，而引发的雷电跳闸事故。
4、提高线路的防雷水平
应在容易出现雷击的线路段，加装线路型氧化锌避雷器，防止绝缘子串闪落，提高输电线路的防雷性能。如220kV关铁线#45塔位于山区，2010年发生雷击故障后，对#45及前后各五基杆塔进行接地电阻改造，将其接地电阻降至7Ω以下，并加装了塔头避雷侧针。2011年#45塔再次发生雷击故障，考虑其在山区，属于雷害严重区域，在其每相导线上加装了线路型氧化锌避雷器后，运行至今，未再发生雷击故障。
五、案例分析
1、解析跳闸数据
实时接入跳闸线路名称和跳闸时间，并解析信息及数据库中的表结构及对应信息如表3所示。
表3信息对应表
2、匹配落雷信息
首先调取雷电定位系统线路信息接口，并匹配跳闸线路如表4所示。进而查询“永牵线”在“2014-05-3018:06:00”时间点前后，走廊半径1km范围内的详细落雷信息及耐雷水平，并判定故障点及雷击类型如表5所示。
表4匹配跳闸线路信息
依据系统中显示线路跳闸诊断结果（如图2所示），运维人员开展巡线及进一步的分析。当输电线路台帐中缺少耐雷水平参数时，系统参照表6识别。其中，I1为反击耐雷水平范围，I2为绕击耐雷水平范围。
表6系统中默认的线路耐雷参数
结语
使强大的雷电流安全泄入大地，减少由于雷电流流过时造成的杆塔电位升高而引起的线路反击，是输电线路防雷的主要目的。雷击杆塔顶时，通过架空地线部分雷电流会流到相邻杆塔入地。而另一部分雷电流则经自身杆塔流入大地。因此，必须采取切实可行的降阻措施，确保输电线路杆塔接地系统良好，是防止线路免遭雷击，降低雷击事故率的有效措施。
参考文献
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论文作者:袁哲锋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
标签：线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 故障论文; 数据论文; 电阻论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第4期论文;