±800kV特高压直流输电线路雷击特性的探析

楚刚

摘 要：文章主要研究探析了±800kV特高压直流输电线路雷击特性问题，首先详细介绍了影响±800kV特高压直流输电线路雷击特性的主要因素，主要包括两个方面的内容：极限工作电压、杆塔呼称高，之后通过±800kV特高压直流输电线路雷击特性实例分析，对输电线路异常的主要原因以及相应的防雷对策等问题进行了探讨，希望能够为以后相关方面的研究工作提供一些参考和帮助。

关键词：±800kV特高压;直流输电线路;雷击特性

±800kV特高压直流输电线路具有多个方面的特点，比如长距离输电、线路分布广泛等等，但是由于其线路在外界环境中长时间的暴露，再加上地貌地形以及气候变化对线路造成的影响，其中对其侵扰最为频繁的就是自然环境中产生的不规律的雷电活动，这严重影响了输电线路的安全性和稳定性。因此，相关电力企业以及技术人员必须从多个方面深刻、透彻的分析雷击特性和相关方面的影响因素，并在此基础上制定出合理完善的±800kV特高压直流输电线路的防雷策略。

一、影响±800kV特高压直流输电线路雷击特性的主要因素

1.1极限工作电压

±800kV特高压直流输电线路具有非常高的中极线工作电压，因此其正极导线部位很容易被自然环境中产生的负极性雷击所击中，而负导线则相对不容易被雷电击中。在不对工作电压进行计算的情况下，将正负工作电压施加到特高压直流输电线路中，能够使负极线有效的屏蔽自然環境中的雷击，但是正极线仍然不具备较好的屏蔽效果。

1.2杆塔呼称高

现阶段，不断增加±800kV特高压直流输电线路杆塔呼称高，大幅提高了线路的受雷几率，这样会进一步扩大暴露的弧面积，增强导线的引雷能力。而这些因素同时产生影响，则会使输电线路的绕击闪络率大幅提高，并不断降低绕击雷的耐雷性。因此，为了使线路的绕击耐雷水平进一步提高，应该采取合理有效的手段使塔杆呼称高的高度适当降低[1]。

二、±800kV特高压直流输电线路雷击特性实例分析

2.1案例概述

2019年某地在启动±800kV特高压直流输电线路的故障定位装置时，有故障录波启动问题发生，之后相关工作人员通过测距等操作发现，第一套和第二套测距结果分别为无自动测距结果和极Ⅱ。当时出现了比较恶劣的雷雨天气和大风天气，并且雷电的方向多是小号侧向雷电，在这种情况下相关工作人员并没有立即进行带电登检。第二天，天气状况转好之后，工作人员开始进行登塔检查，之后发现杆塔塔身以及导线的地线、合成绝缘子表面等均未有明显的电击痕迹。之后使用雷电定位系统对异常时间段里的线路进行查询发现，有负极性落雷出现在线路的某两段中，落雷的地点与主线路外侧的距离为4500米，并且落雷的电流为12.5kA。因此，基本上可以确定此前曾有落雷击中过这两端线路，而之所以没有较为明显的雷击痕迹出现在导线、绝缘子等位置，主要是因为雷电的电流比较小。

2.2输电线路异常的主要原因

根据以上现象和相关的分析判断发现，在山头杆塔的位置出现了线路异常，该杆塔是局部控制高点对整个输电线路的正常运行有着很大的影响，再加上该杆塔所处的位置刚好跨越山谷，因此经常有雷电源产生，并且在山坡的下坡侧存在极Ⅱ点，不过出现异常的杆塔仍然具备良好的通道状况，同时并没有跳闸故障发生，因此基本上可以排除异常情况是由树障引发的。之后相关工作人员检查了绝缘子，发现没有任何污秽物粘附在绝缘子的表面，并且也没有发现明显的沿面鸟害或者闪络痕迹，因此鸟害和污秽因素基本上也可以排除。另外，检查采用绝缘子V串结构形式的杆塔，并未发现有明显的电击痕迹出现在杆塔材位置。因此，基本上可以确定雷击并非由风偏异常引发的。最后，相关工作人员又分析了关键要素的吻合度，通过对线路的换流站进行相应的测量分析，发现其测距吻合度为50.0千米，这非常接近换流站故障定位仪测距吻合度。之后对其雷电定位吻合度进行分析可以发现，也有一个-12.5kA的负极性落雷出现在异常时间段内，而这个时间恰好吻合异常时间。通过以上几个方面的分析，基本上可以确定是雷电绕击引发了输电线路的异常[2]。

2.3防雷对策

为了使该地区雷电绕击造成的±800kV特高压直流输电线路异常问题得到有效的解决，工作人员可以从以下三个方面入手：（1）使用雷电定位系统对雷电活动的数据信息进行收集和分析，之后还要对比输电线路先例疑似故障区的杆塔，之后在此基础上将直流线路在该区域内的多雷区划分出来，并根据多雷区的实际情况将合理有效的防雷措施制定出来，与此同时还要采取合理的方法使输电线路的充压耐压水平得到有效的提高，这样在工频线流过程中就不会因为放电距的增大而导致雷电感应出现异常。（2）在增加输电线路绝缘的过程中，为了使过电压现象能够合理的降低，还要采取措施使受绕击概率降低，从而使线路的跳闸率降低。另外，还可以将更多的绝缘子串安装到高杆塔上，并将地线与越档导线间的距离进一步增大，同时还要将差绝缘方式合理的设置起来。如果雷电击穿了雷击杆上的导线，那么经过杆塔的雷电会直接进入地下，这样能够使两相闪络现象的发生得到有效的避免，也可以将绝缘子安装到两相之间，使其保护作用进一步增强。（3）可以使用接地降阻剂有效的处理和降低单位内的接地电阻，接地降阻剂通常情况下为偏碱性，因此在使用的过程中一定要注意做好初期的防腐蚀处理工作。

结束语

总而言之，通过本文的实例分析可知绕击雷电问题对±800kV特高压直流输电线路的正常运行有着很大的影响，与此同时有很多内外部的影响因素都涉及到这一问题，比如风速的变化、杆塔呼称高等等，因此工作人员在开展相关方面的工作时一定要对现场的实际情况进行充分的考虑，并在此基础上将防雷措施合理有效的制定出来，从而使输电线路的稳定运行得到充分的保障。

参考文献

[1] 吴广宁， 邵梦春， 彭松， et al. 风速对特高压直流输电线路离子流场分布的影响[J]. 高电压技术， 2016， 42（9）：557-566.

[2] 江涵， 李锐， 陈绪江， et al. 基于ETSDAC的±800kV特高压直流输电系统仿真建模研究[J]. 智能电网， 2016， 4（7）：661-668.