摘要：随着国民经济发展，输电线路建设规模空前巨大，防雷问题迫在眉睫。新建输电线路全流程超前防雷管理体系依托国家电网雷电智能监控系统，涵盖线路设计、建设和后期运维等各个方面，着力解决防雷工作中存在的问题，科学合理安排防雷工作重点区段，实行防雷工作差异化管理，实现全流程超前防雷，降低输电线路雷击跳闸率。
0 背景
随着终端能源消费向电能替代方向发展，输电线路建设规模空前巨大。由于输电线路路径地形复杂，所经地区雷电活动特征不尽相同，防雷问题日益凸显。虽然输电线路防雷技术日趋成熟，国家电网雷电智能监控系统也逐步完善，但是输电线路防雷从设计、建设到后期运行维护等各个方面缺乏全流程管理，防雷效果不甚理想。因此，分析研究新建输电线路全流程超前防雷管理体系对保障电网安全稳定运行意义重大。
1 输电线路防雷工作存在的问题
现阶段输电线路防雷[1]工作主要集中在运维检修阶段，包括接地电阻的测量及处理、避雷器的安装等，缺乏对线路防雷的整体考虑。综合输电线路的设计、建设、运维等各个方面因素，将现阶段输电线路防雷工作中存在的问题总结如下。
1.1新建输电线路防雷设计考虑因素不足
新建输电线路初期设计阶段，输电线路主要通过架设地线、确定接地电阻大小等来防止雷击跳闸发生。地线的架设一般根据输电线路的电压等级确定，接地电阻一般根据输电线路所经地区土壤电阻率确定。上述两项参数的确定均未考虑线路途经地区雷电日和落雷密度等气象参数的影响。由于局部地区雷电日和落雷密度等气象参数存在着巨大的差异，设计的地线保护角和接地电阻大小可能不满足该地区防雷条件，因此输电线路超前防雷设计考虑因素欠缺，未能把造成输电线路雷击的气象因素考虑在内，可能导致输电线路雷击事件时有发生。
1.2运行维护工作中防雷的被动性和盲目性
由于在新建输电线路设计阶段主要考虑架设地线和接地电阻大小，避雷器的设置没有在设计阶段体现，因此避雷措施不能做到一步到位。装设避雷器工作需要在线路投入运行后，根据输电线路遭受雷击情况，在易受雷击区段逐步完善避雷器装设工作，不仅使运行维护过程繁琐，而且严重影响新建输电线路的安全稳定运行。
1.3新建输电线路缺乏完善的全流程超前防雷管理体系
输电线路设计建设缺乏全流程超前防雷概念，没有形成规范、完善、标准的全流程超前防雷管理体系，造成初期设计考虑雷击因素不足，导致新建输电线路运行维护低效化、繁琐化等问题。运行维护单位、设计单位、建设单位、监理单位和气象部门之间，在新建输电线路初期设计阶段、建设阶段和后期运行维护阶段缺乏全过程的沟通互动和技术交底等工作，导致新建输电线路防雷工作完善过程缓慢、盲目和被动。
其次，对相关人员的定期培训和继续教育重视不足，忽视了设计人员和运行维护人员的培训学习、技能提升。随着国家电网雷电智能监控系统技术不断改进，数据日益丰富，未能引导设计人员和运行维护人员充分挖掘和利用雷电监控系统的技术优势和数据资源。
2. 新建输电线路全流程超前防雷管理体系建设
新建输电线路全流程超前防雷管理体系建设遵循企业管理和电网发展客观规律，适应国家电网公司“三集五大”体系建设，顺应电网智能化发展方向，总结输电线路防雷工作经验教训，统筹公司人力、技术和装备资源，积极利用社会资源，建立健全全流程超前防雷管理机制，不断提升防雷工作的前瞻性和预防性，实现新建输电线路的全流程超前防雷，保障输电线路的安全稳定运行，为经济社会发展提供安全、可靠、稳定的电力供应。
2.1全流程超前防雷管理机制
为保证输电线路防雷工作质量，完善输电线路防雷工作管理机制，进一步提升输电线路防雷工作管理水平，实现防雷工作的全流程超前规划、设计及后期运行维护，公司运维检修部门制定了新建输电线路全流程超前防雷工作管理办法，包含全流程管理程序、全流程管理规则、全流程检查考核等多个部分，全面指导新建输电线路防雷工作。
新建输电线路防雷工作重点在于全流程管理和超前预防策略，新建输电线路全流程超前防雷管理工作实施流程如图1所示。运维单位（业主单位）在新建输电线路设计、建设及后期运维各方面全流程参与；新建输电线路的设计单位在防雷工作中，除考虑现有技术规范外还应与当地气象部门密切联系，同时依托国家电网雷电智能监控系统数据做出最优设计，在雷电活动频繁的地区适当减少杆塔接地电阻的设计并在杆塔上加设避雷器，完善防雷措施；建设单位接受运维单位、监理单位双重监督，做到实时双向沟通，确保铺设的接地网、架设的地线符合设计要求；工程经合格验收后，运维单位对线路防雷工作持续跟进、不断完善，定期开展接地电阻测量工作，结合停电加装避雷器，实现输电线路雷击事件从时有发生向鲜有发生转变，极大降低新建输电线路雷击率。
图1新建线路全流程超前防雷管理机制流程图
2.2全流程超前防雷技术规范
新建输电线路防雷工作要以实现全面化、差异化、完善化为工作目标。全面化体现在线路防雷工作初期设计要将各种导致雷击事件的原因全部考虑到位，将不同地区地形地貌和气象数据考虑在内，不适宜作为输电线路走廊地区尽量避让，无法避让的地区针对数据特征装设避雷器和调整接地电阻大小；差异化[2]体现在设计单位根据线路地质特征、落雷密度和雷电日等数据信息优化调整杆塔高度、避雷线保护角、避雷器装设位置和接地电阻大小等防雷措施，实现防雷措施“一塔一方案、各塔差异化”；完善化是指新建输电线路投运初期可能出现各种与设计有异的雷击情况，运维单位应紧密观察、实时跟进，不断完善防雷措施。通过以上工作建立起新建输电线路全流程超前防雷的技术规范，从技术层面保障输电线路的安全稳定运行。
2.3全流程超前防雷示范项目成效显著
新建输电线路全流程超前防雷管理体系建立以来，烟台地区通过示范项目属地化应用和分析，在烟台地区选择一条地形复杂、档距较大、塔型较高的近两年新建输电线路制定防雷策略表，并在线路上实施定期登杆读取新加装的避雷器读数，验证防雷策略，积累避雷器动作历史数据，形成防雷策略研究报告，充分验证了新建输电线路全流程超前防雷管理体系的可行性和有效性。220kV霞万一、二线为2015年新建输电线路，通过将新建线路杆塔经纬度坐标导入国家电网雷电监控系统，查询新建线路附近历史落雷密度和雷电日等气象数据，测量杆塔位置土壤电阻率，分析新建线路防雷重点区段（新建线路历史落雷次数较多，雷电流较大的区段），在线路投运前装设线路避雷器和调整接地电阻大小。自2015年以来，220kV霞万一、二线加装的避雷器累计动作次数4次，通过超前分析装设避雷器有效避免了4次线路雷击跳闸事件。220kV霞万一、二线超前防雷工作为示范项目成效显著，下一步将对烟台地区的输电线路逐步推广应用，进一步提高烟台地区输电线路防雷工作水平。
3 总结
新建输电线路全流程超前防雷管理体系能够解决电网在防雷工作中存在的问题，避免避雷器装设的盲目性和被动性，科学合理安排防雷工作重点区段，实行防雷工作的差异化管理，有效管控整体性工作大局，实现全流程超前防雷任务。同时解决了输电线路防雷设计工作中考虑不周全、建设过程中全过程监管和后期运行维护被动等问题，进一步提升了输电线路安全运行可靠性，显著降低了雷击跳闸率，为更好的服务用电客户，服务发电企业，服务经济社会发展提供了有力保障。
参考文献：
[1]宫杰. 输电线路防雷研究与设计[D].华北电力大学（北京）,2008.
[2]陈家宏,吕军,钱之银,刘亚新,谷山强. 输电线路差异化防雷技术与策略[J]. 高电压技术,2009,(12):2891-2902.
论文作者:于成涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
标签：防雷论文; 线路论文; 超前论文; 流程论文; 工作论文; 避雷器论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第3期论文;