罗敬林

（国网襄阳供电公司检修分公司，湖北 襄阳 441000）

1 基本概况

本文研究的鄂西北襄阳地区电网，东邻随州市，南界荆门市、宜昌市，西连神农架林区、十堰市，北接河南省南阳市。地形为东低西高，由西北向东南倾斜。东部、中部、西部分别为丘陵、岗地、山地，占总面积分别为20%、40%、40%。东部为低山丘陵，海拔多在90～ 250 m，最高点是与河南省交界处的玉皇顶，海拔778.5 m。中部为岗地丘陵，兼有平原。西部为山区，海拔多在400 m以上，保康官山海拔2 000 m。气候属亚热带季风型大陆气候过渡区，具有四季分明、气候温和、光照充足、热量丰富、降雨适中、雨热同季等特点，年平均无霜期为241天，年均降水量878.3 mm。区境内日照充足，年均日照1 987 h，年均气温15.1～16.9 ℃。

鄂西北襄阳地区的雷电活动频繁，致使输电线路频发雷击跳闸。最高时占总跳闸（八级事件）1/5，近5年来，这里的110 kV线路共发生跳闸22次，其中雷击12次。雷害一时成为电网的安全运行的重要威胁。“三集五大”以来，该区域输电线路运检，主要由襄阳供电公司检修分公司输电运检室负责。维护的输电线路共计171条 3 300 km，其中220 kV线路44条1 700 km[1]。

2 输电线路雷害现状

据统计，近年来，鄂西北襄阳地区输电线路共发生故障跳闸计215次，其中雷害计37次，占所有故障跳闸的17%。

2.1 故障情况

第一，某年5月24日12时23分，110 kV富杨线（富07-杨05）线路富07、杨05光差保护动作跳闸，富07开关场合成功，杨05开关重合不成功。B相故障，富07保护测距：2.87 km，对应#012～#013；杨110 kV 分段备自投未动作。查询雷电系统1、3、7杆有雷，最大电流：27.1 kA。带电查线全线无异常。（疑似雷击）

第二，某年7月8日16时17分，运检三班维护的110 kV汾紫线汾18开关接地距离接地距离Ⅰ段、零序Ⅰ段保护动作跳闸，重合成功。经带电查线查明：110 kV汾紫线#73杆左相（A相）小号侧内串均压环及绝缘子上均有明显击穿痕迹，确认该处为故障点。

第三，某年7月17日17时16分，运检二班维护的110 kV顺漳线顺24开关零序Ⅰ段动作跳闸，重合成功。经带电查线查明：110 kV顺漳线#147杆左前拉线下把上有明显灼伤痕迹，B相（双横担上相）合成绝缘子均压环上及横担U型挂环与球头连接处有灼伤痕迹，确认该处为故障点[2]。

2.2 雷电特点

第一，季节性。根据运行经验，输电线路雷击一般集中发生在7-8月份雷雨季节。在发生的12次雷击统计时间段内，其中有11次发生于7月8日至8月11日内。

第二，雷电流超标。近年来，恶劣天气频发，雷电流幅值一般较大，容易造成设备跳闸。根据雷电定位系统显示，今年造成雷击跳闸的雷电流幅值为一般在-40.8～99.1 kA，超过了110 kV输电线路的设计耐雷水平（40～75 kA）。

2.3 山区线路易发生雷害

12次雷击跳闸中有9次跳闸杆段地处山区，占110 kV雷击跳闸总次数的75%。由于输电线路位于山区的杆塔数实际上远小于位于平原的杆塔数，因此山区线路遭受雷击的概率要大大超过平原地区线路。

2.4 单避雷线杆塔易发生雷害

这12条跳闸线路有11条为单避雷线，保护角均在16°～22°。目前，110 kV早期线路设计时一般采用单避雷线防雷，保护角在16°～25°。大于规定的15°，边相导线超出了避雷线的保护范围，很容易发生绕击，造成线路跳闸。

2.5 原农网线路雷击故障率高

三集五大以来，输电设备运维权限移交后，某区段共发生12次雷击跳闸。除富杨线、潘襄铁线外，其余10次均为原农网线路，地点集中在谷城、南漳、保康境内。谷城境内雷击故障最多（6次），汾紫线已连续发生跳闸3次。

因此，山区线路、单避雷线杆塔及新上收线路雷击故障率高，应重点加强防雷保护。

3 暴露出的主要问题

3.1 设施不满足防雷要求

110 kV输电线路目前单避雷线线路杆塔保护角大多在16°～25°，不满足《架空输电线路差异化防雷工作指导意见》文件规定不大于15°要求。且110 kV线路由于技术改造投资缺乏，未安装避雷针、线路避雷器等辅助防雷设施。

110 kV汾紫线某年七月份发生3次雷击跳闸事故，其中#61～111为1975年投运，故障杆塔#073、（#102、#103、#108）、#103均发生在该区段，为单避雷线，三次跳闸事故均为绕击。

3.2 绝缘配置不满足要求

12次跳闸有10次发生在谷城、南漳、保康山区的多雷地段境，而且目前这些新收线路基本上采用普通瓷绝缘子直线杆7片、耐张杆8片，明显不满足“线路防雷治理技术措施”要求。有部分线路采用普通型复合绝缘子，耐雷水平不足。110 kV汾紫线已发生雷击3次，其中7月29日连续跳闸4次，造成3基杆塔自A、B、C三相分别闪络，体现了该线路防雷配置不足。

3.3 接地装置不满足要求

110 kV顺漳线等线路位于农田的杆塔接地引下线和接地网锈蚀严重，部分杆塔无接地线，遭受雷击后无法形成泄流通道，易引起反击跳闸或损伤架空地线。

4 防雷治理的主要作法及成效

4.1 雷击后安全隐患整改

第一，对遭受雷击的绝缘子安排带电更换：110 kV 汾紫线#073、紫白线#37、汾南线#011、汾黄线#118更换破损的绝缘子，汾紫线#102、#103、#108、潘襄铁线#015、顺漳线#147、峡口线#82、等6基更换闪络的复合绝缘子。

第二，加强巡视检查，重点检查11 0kV汾紫线、紫保线、顺漳线、黄保线（运行超过30年）导线、架空地线锈蚀情况、线夹出口位置有无断股，对大档距、重要跨越区段的架空地线加装预绞丝，更换严重锈蚀的架空地线，防止雷击断线事故。

第三，消除杆塔无接地线的缺陷，开展接地网整改，降低杆塔接地电阻。

4.2 以汾紫线为试点开展防雷改造

防绕击主要措施有：减小架空地线保护角（用于新建线路）、增加绝缘、横担上加装侧向避雷针、加装塔顶防雷拉线及安装线路避雷器等。

防反击的主要措施有：提高线路绝缘水平、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加装保护间隙及安装线路氧化锌避雷器等。

由于汾紫线发生的雷击跳闸主要为绕击，且集中于山区部分，因此应结合设备状态，重点针对线路的山区部分#61～111区段进行防绕击雷改造，同时采取必要的防反击雷措施。措施具体如下。

第一，汾紫线台账资料：杆型、档距等台账资料。

第二，汾紫线现场基础数据收集：杆塔照片（按安检要求）、绝缘配置统计、保护角、接地电阻、地形地貌等情况。

第三，汾紫线状态评价：根据设备状态开展状态评价，编写状态评价报告。

第四，线路防雷改造，具体包括如下3条。

（1）加强绝缘：更换#61～111区段杆塔绝缘子为8片玻璃绝缘子。

（2）横担上加装侧向避雷针：#61～71、#77～#79、#83-85、#86-105单横担侧、双横担上相各安装一支。

（3）安装线路避雷器：山顶杆塔#009、#010、#018、#026、#031、#038、#047、#055、#061、#063、#070、#076、#081、#087、#092、#100、#105、#112及#073、#102、#103、#108及前后一基杆塔的三相。

4.3 接地系统排查

对地区处于多雷区输电杆塔的接地系统进行全面排查，包括测试工频接地电阻、接地引下线出土锈蚀情况、接地网埋深深度、接地网敷设长度、接地网锈蚀情况等方面。工频接地电阻严格按照相关规程标准要求，进行测试，重点关注土壤电阻率在500～2 000 Ω·m的电阻值情况。对于电阻值超标的杆塔，安排复测，复测仍不过关，进行开挖检查，视情况纳入大修、成本项目中。

同时，开展防雷评估，调整雷区分布图。聘请状态评价中心专家对110 kV峡口线、汾紫线、紫保线等山区线路进行防雷评估，调整相应地区的雷区分布图，指导线路防雷设计和运维工作。

4.4 提高外绝缘水平

输电线路的绝缘水平与绕击和反击耐雷水平成正比，按试验周期加强输电线路零（低）值绝缘子检测，确保输电线路有足够的绝缘强度。同时，加强绝缘子入厂的产品质量检测，对在运线路上“山水生牌”具有家族性缺陷的瓷质绝缘子进行排查与更换。

4.5 加强新技术的应用

对易发生雷击且位于山区难以巡视的220 kV远双线、110 kV汾紫线、峡口线安装“输电线路智能故障监测系统”，进行故障行波电流分析和精确定位，便于及时、有效发现故障点。

5 结 论

本文主要以鄂西北输电线路为例分析了输电线路防雷存在的问题，在此基础上提出了防雷治理的主要作法。