输电线路雷击故障点快速排查法

谢 斌，谢 一

(1.重庆市电力公司璧山供电局，重庆璧山 402760;2.重庆邮电大学经济管理学院，重庆 400065)

输电线路雷击故障点快速排查法

谢 斌1，谢 一2

(1.重庆市电力公司璧山供电局，重庆璧山 402760;2.重庆邮电大学经济管理学院，重庆 400065)

分析重庆璧山供电局近年来输电线路雷击跳闸故障的查找方法，提出采用“三维定一点”工作法，可有效缩短输电线路雷击跳闸故障查找时间，并增强供电企业的经济效益和社会效益。

输电线路;雷击故障;查找方法;三维定一点

0 引言

重庆市璧山县地形呈柳叶形状，四面皆山，输电线路在每年雷雨季节频繁遭受雷击引起跳闸，对电网的安全稳定运行造成严重影响。统计显示，2007～2010年璧山电网发生输电线路故障跳闸共计41次，其中雷击跳闸37次，占了全部故障跳闸的90.24%，雷击是造成输电线路故障跳闸的主要因素。

输电线路雷击后，需要线路人员尽快确定遭受雷击的杆塔位置，以便迅速消除线路故障。由于雷击事件的随机性、破坏性和隐蔽性，而且有的故障点难以定位，极有可能成为以后发生线路事故的严重隐患。目前，电力系统通常利用“雷电定位系统”、“调度SCADA实时监控系统”等作为判断雷击范围的依据，但是由于范围过大，巡线人员查找雷击点类似“地毯式”搜寻，费时费力。

总结多年电力安全管理工作实践，笔者认为有机地整合各类系统信息，可较准确地定位输电线路雷击故障点，尽可能缩短查找时间，及时消除雷害影响，以提高工作效率和减少企业损失。

1 输电线路雷击点查找工作流程分析

1.1 查找流程

调查发现，巡线人员在接到当值调度值班员对某时某条架空输电线路遭到雷击，过流跳闸，重合成功(或不成功)，需带电巡线的调度命令后，巡线班组长立即组织巡线人员，在对雷电定位系统相关数据查阅后，便带领巡线人员在一个雷击区域内进行查寻，并通过“地毯式”故障排查方法，逐基对杆塔进行故障排查，确定雷击疑似点，最后将检查结果报告当值调度值班员。

由此可见，查找流程共分四个阶段:通知、安排、查寻、汇报。其中“通知、安排、汇报”三个阶段为时间不可变的项目，”查寻”阶段为时间可变的项目。

1.2 查寻时间统计

查寻流程主要包括两个环节，一是前往故障区域环节，其需用时间基本不可变;二是排查雷击故障杆塔，即雷击点环节，其需用时间是可变的。

2007～2010年璧山电网输电线路雷击故障点查找时间统计显示:故障查找每次平均用时约451分钟。其中“查寻”平均需用时397分钟，占88%，因此，如何缩短“查寻”时间是研究的关键。

1.3 影响“排查”时间的主要因素

影响“排查”时间的主要因素有二。一是由于巡线人员数量少，专业技术水平参差不齐，现场照明条件差，器具笨重且携带不便，且通讯设备通讯距离受限、望远镜倍数低、巡线道维护不及时、盲目性地毯式排查法耗时长等，都会增加排查时间;二是“地毯式”故障排查方法较盲目，逐基对杆塔进行故障排查，不仅方法落后而且耗时长。据统计，最长排查耗时高达653分钟(约11个小时)。

2 “三维定一点”雷击故障点快速排查法

为避免盲目的地毯式排查法而导致输电线路雷击点查找时间过长，线路巡查人员应主动调整工作思路，充分利用现有各类先进系统提供的信息，尽可能缩小“排查”范围，以提高“排查”效率，从而实现缩短输电线路雷击点查找时间的目标。

2.1 利用雷电定位系统确定初步疑似区域

由于雷击地点的不确定性，以往一旦发生雷击线路跳闸事故，巡线人员不得不从头到尾对线路进行勘察，并登上杆塔才能查明事故情况。

目前，为缩短雷击故障点查找时间，广泛应用雷电定位系统信息以判断雷击区域。

2007～2010年璧山供电局历次雷击故障跳闸，“雷电定位系统”均有据可查。疑似雷击区域即为以雷电信息R为半径的圆形区域(如图1所示)，通过对此段时间的雷电范围信息进行统计并加权平均后，通过雷电信息可确定的疑似雷击区域一般平均约8.4平方公里。可见仅使用“雷电定位系统”信息所确定的疑似雷击区域较大，具体雷击点无法直观判断。

图1 雷电定位系统确定初步疑似区域示意图

2.2 增加杆塔GPS经纬度坐标缩小疑似范围

2010年7月，璧山供电局应用麦哲伦GPS手持仪补充完善了全局新增的76基杆塔的GPS经纬度坐标的测取，使得全局所有输电线路杆塔定位坐标资料齐全。将补充测取的杆塔GPS经纬度坐标转换成系统特定格式，并导入雷电定位系统，使所有线路按杆塔排序在雷电定位系统当中生成线路平面走向图。

为了研究引入杆塔的GPS经纬度坐标后对输电线路雷击故障点查找的影响，笔者对2007～2010年的历次雷击故障进行重新校验。由于引入了杆塔的GPS经纬度坐标，疑似雷电区域缩小至线路两侧，即疑似雷击区域为图2所示矩形区域。自引入此信息后，璧山供电局2010年的雷电范围信息进行加权平均后，疑似雷电区域缩小到平均约2.7平方公里范围内。

图2 引入杆塔GPS经纬度坐标缩小疑似雷电区

2.3 引入调度SCADA实时监控系统GPS时钟数据锁定雷击点

在上述判断的基础上，如果引入时间数据，将更有利于故障点的判定。调度SCADA实时监控系统与雷电定位系统的时间数据均通过GPS时钟进行时间数据采集，因此这两个系统的时间数据采集方法是一致的，有可比性。对2007～2010年历次雷击故障采用调度SCADA实时监控系统GPS时钟数据校验，疑似雷电区域缩小到平均约0.5平方公里范围内(如图3所示)，即基本已锁定为一个点，因此，只需对此点附近的杆塔进行排找，即可快速找到雷击故障点。

图3 引入调度SCADA实时监控系统GPS时钟数据锁定雷击点

2.4 “三维定一点”雷击故障点快速排查法

通过研究、摸索与实践，发现在输电线路雷击故障点排查中，如果合理引用雷电定位系统、杆塔GPS经纬度坐标以及调度SCADA实时监控系统GPS时钟数据等三个信息，可实现雷击故障范围判断从较大区域向较小区域，直到雷击点的逐渐逼近，笔者将此种工作方法命名为“三维定一点”雷击故障点快速排查法。

为适应“三维定一点”雷击故障点快速排查法需要，对巡线人员查找雷击点的工作流程也进行了相应的改进，即在接到当值调度值班员对某时某条架空输电线路遭到雷击，过流跳闸，重合成功(或不成功)，需带电巡线的调度命令后，巡线班组长立即组织巡线人员，并先应用录入了全部杆塔GPS经纬度坐标信息的“雷电定位系统”提供的数据，再通过调度SCADA实时监控系统提供的雷击故障跳闸的GPS时钟数据将故障点锁定在一个雷电信息上，科学地确定疑似雷击点后，才带领巡线人员有目的地直奔雷击点现场进行核实，最后向当值调度员汇报情况。

3 应用效果及前景

2011年1月14日，在取得璧山供电局运维中心的配合支持下，以班组开展”事故预演”活动，采用“三维定一点”雷击故障点快速排查法，对35千伏大丁线2010年8月5日的雷击故障作为“假想”事件进行“回放”，进行了一次事故模拟预演。整个预演从调度发出命令，到运维中心在雷电定位系统上科学分析后进行工作布置，到现场雷击故障点查找，最后向调度汇报情况，总共耗时153分钟。其中，通知5分钟，工作安排44分钟，查寻99分钟，汇报5分钟。未应用“三维定一点”雷击故障点快速排查法时，原有的整个工作流程用时约450分钟，因此新方法用时仅为原来的34%。

“三维定一点”输电线路雷击故障点快速排查法的应用，彻底改变了以往雷击后需要大面积、“地毯式”巡线查找故障点的状况，大大节省了人力、物力，雷击故障点查找时间比原有方法平均缩短了约66%，使线路提前恢复安全运行，大大提高了供电可靠性。

重庆电网是典型的受端电网，经过“十一五”电网建设，500千伏“日”字型双环电网筑起“西电东送”与全国联网的中枢通道，220千伏及以下输配电网络日臻完善，全市农网改造面达到93%，为重庆经济社会又好又快发展提供了坚强的电力保障。因此，“三维定一点”输电线路雷击故障点快速排查法不仅可以在输电线路中推广应用，而且还可以在配电线路中进行探索，这必将对提高重庆电网供电可

靠性以及经济效益、社会效益都产生巨大的影响。

［1］ SD292-88，架空配电线路及设备运行规程［S］.

［2］ 陕西省电力公司.配电运行、检修、安装［M］.北京:中国电力出版社，2001.

［3］ 吴宗之.安全生产技术［M］.北京:中国大百科全书出版社，2006.

［5］ 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)［M］.北京:中国电力出版社，2009.

［6］ 国家电网公司.电力安全生产及防护［M］.北京:中国电力出版社，2010.

A Rapid Searching M ethod for the Lightning Stroke Fault Point of the Transm ission Line

XIE Bin1，XIE Yi2
(1.Bishan Power Supply Bureau of Chongqing Electric Power Corporation，Bishan Chongqing 402760，China;2.College of Economics and Management，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China)

By analyzing the searchingmethods of the trip faults of the transmission line caused by lightning strokes in Bishan Power Supply Bureau in recent years，this essay suggests adopting the“Fixing One Pointwith Three Dimensions”method to reduce the searching time aswell as to increase both economic and social benefits of power supply enterprises.

transmission line;lightning stroke faults;searchingmethods;fixing one pointwith three dimensions

TM727

A

1008-8032(2012)04-0069-03

2012-06-05

谢 斌(1969-)，全国注册安全工程师、电力工程师、技师，从事配网安全监察、反违章管理等研究。