摘要：超高压输电线路具有线路分布广泛且输电距离长等特点，由于其线路全面暴露于外界环境，受气候变化及地形地貌变化影响，特别是要经历野外频繁且不规律的雷电活动侵扰，所以这都为超高压输电线路安全工作运行带来了不安定因素。因此，必须对超高压输电线路雷击闪络影响因素及预警方法进行研究，以降低雷击闪络对超高压输电线路的影响。
关键词：超高压输电线路；雷击闪络；影响因素；预警方法
1.超高压输电线路雷击闪络影响因素
在超高压输电线路中，由绕击雷击所造成的雷击事故很常见，而绕击雷击的主要特性影响因素就包括了以下几个方面。
1.1极线工作电压影响因素
超高压输电线路中极线工作电压非常高，如果遭遇负极性雷击，雷电很容易击中它的正极导线部位，相比较而言，负导线则不容易引雷。如果在不计算工作电压的情况下，对特高压直流输电线路施加正负工作电压，它的负极线对雷电就具有最佳的屏蔽效果，而反观正极线则屏蔽效果较差。
1.2杆塔呼称高高度影响因素
目前，超高压输电线路杆塔呼称高不断增大，线路受雷机率也不断增加，随之而来的就是暴露弧面积扩大与导线引雷能力加强。在上述情况共同影响下，会明显提高输电线路绕击闪络率，绕击雷的耐雷性不断降低，所以，为了增加超高压输电线路整体的绕击耐雷水平，就应该适当降低杆塔呼称高高度。
1.3地面倾角影响因素
考虑地面倾角影响因素，是因为特高压输电线路经常位于山区，山地与丘陵等地理状态也提升了线路的绕击闪络率。从技术角度讲，这也是由于当杆塔位于山地丘陵地带时，它的斜坡外侧导线地面雷击击距会下降，暴露弧会随之増加，这就导致了绕击雷击闪络率的相应增加。由于大部分雷电都属于负极性类，而线路的负极线耐雷性能一般要高于正极线耐雷性能，所以，对于超高压输电线路而言，如果地面倾角较大，就有必要避免由正极线外侧所带来的雷击高击距，必须为其增加相应的防雷保护措施才能有效提高线路的耐雷性能。
1.4保护角影响因素
特高压输电线路保护角能够切实影响到线路的绕击雷击耐雷水平，它主要基于保护角的不同，来影响线路屏蔽弧与绕击弧大小，最终达到对线路绕击性能的影响。经过实践运行检验也发现，如果保护角为负可有效提高线路的屏蔽保护性，如果地面倾角较大，即使为负保护角其对线路的雷击屏蔽保护性能也会大幅度下降。具体来讲，如果保护角由-10°降到－12°左右时，它的线路绕击闪络率会逐渐减小。由于特高压直流输电线路只存在两极导线，所以它们彼此之间也不存在中相保护问题，而且对于输电线路本身而言，尽可能减小线路保护角也是对其整体防雷的重要保护措施。
2.超高压输电线路雷击闪络预警方法研究
2.1原理
输电线路遭遇雷电侵袭将出现闪络故障，应该重点从三大方面进行预警，具体包括：雷电的预测、线路可能遭雷击的预警、雷击过后闪络的预警等。当雷电出现在输电线路周围，通常引雷范围内的输电线易被击中，而且此时的过电压如果过高，远远高出绝缘体的承受范围时，则将导致绝缘闪络问题。雷击闪络预警应该善于借鉴现代智能科技，例如:卫星云图技术、大气电场仪等。大致的预警监测过程如下：利用雷电监测网、卫星云图等来大致定位雷暴云的具体方位，将来的运行趋向等。一般参照雷暴云和输电线路之间的距离，并借助雷电监测网络系统所显示的数据信息等来逐等级地开启输电线路雷电闪络预警。输电线路雷击闪络预警按照以下科学的流程进行：
（1）通过雷电监测网络系统所获得的监测数据以及动态形成的气象云图等，来动态预测雷暴云所处位置，以及未来的动向等。当发现雷云离输电线路越来越近时，则要开启雷电预警程序。
（2）按照电场探测仪，当探测到超高压输电线路附近30千米范围内出现高强电场时，则要开启雷击预警系统。
（3）雷电定位系统的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检查超高压输电线路在某一范围、某一时间段所出现的雷电信息，当看到雷电活动，则要及时发送雷击预警信号，例如：距离输电线路30千米属于黄色预警区，1千米范围则属于红色预警区。
（4）把相关的雷电信号向输电线路雷击闪络预警系统中输送，参照雷电流幅值来对应测评预计将出现雷击闪络的雷电数，计算此数目在雷电总数中所占比例。当发现比值大于零，就要开启预警程序，如果此比值等于零，可以暂不启动预警程序。
（5）利用大气电场仪来探测，测试输电线路周围有无雷云电场，如果检测到雷云电场则要启动雷击闪络预警，相反，如果未检测到雷云电场，则可以中断预警，撤回雷击闪络预警程序，探测定位雷云大概区域，并分析其未来走向、流动趋势，如果确定雷云距离输电线路较远，则要终止预警程序。
2.2输电线路雷击闪络预警流程
根据实践经验了解到，通常可将雷击闪络预警流程划分为以下几项环节：
2.2.1仔细观察天气气象
一般在雷击闪络预警方法具体使用之前，相关工作人员需参考雷电检测区域和气象云图等资源信息来明确划分架空超高压输电线路运行区域，便于对雷云走向和趋势做出合理化判断预测，深入掌握实际运行规律特点，一旦发现雷云与架空输电线路之间距离拉近便要立刻作出雷击闪络预警，如在架空输电线路实际运行过程中，如果发现近距离范围内存在雷云电场现象，工作人员便要立即开展预警手段。
2.2.2做好详细记录
往往在雷击闪络预警启动应用后，相关人员还要对相关雷电现象展开严格巡查分析，并将最终得出结果记录在案，同时在雷击闪络预警方法实际应用过程中，若架空输电线路与雷云活动之间距离较远则可基于情况不同作出相对应预警工作，如其二者相隔距离在30km左右则工作人员可发出黄色预警，但如果其二者相隔距离在10km左右则工作人员需发出橙色预警，基于不同颜色预警可便于工作人员深入掌握了解雷电产生影响，为后续工作的顺利实施创造有利条件。第三，准确评估判断。通常对于实际工作人员来说，其可借助雷电产生全面信息来对雷电电流风险隐患作出准确评估判断，进而得出雷击闪络实际雷电数量信息，判断其在总数量中所占据比例，有效明确该雷电可能对架空输电线路产生危害影响程度，进而借助避雷器等装置实现雷电有效规避效果。
2.2.3直流线路雷击闪络率计算值
雷击一直是导致超高压输电线路闪络和强迫停运的主要原因之一，直流线路也不例外。由于超高压输电线路绝缘高，不易发生雷电反击闪络，雷击闪络主要是由于绕击造成的，为此途径雷电活动频繁地区的超高压输电线路采用了负地线保护角的措施来降低绕击闪络率。对±高压输电线路的雷电性能计算分析，可采用电气几何模型进行绕击闪络率计算，采用行波法进行反击闪络率计算。高压输电线路防雷计算结果，计算偏严考虑，反击计算时杆塔接地电阻采用设计值，绕击计算时，地形因素偏严苛考虑。线路路径雷电活动越强烈雷击闪络率越大，绕击闪络占雷击闪络的主要部分。超高压输电线路直线塔采用V型绝缘子串，保护角小于—6°，平原、丘陵地区地线可完全屏蔽导线，山区和高山大岭地区绕击闪络率较大。目前绕击计算所采用的方法和参数和超高压输电线路运行经验相对一致，山区地形复杂，较难用一种模型进行模拟，计算中偏严考虑，采用了严苛的情况。
3.结束语
输电线路雷击闪络是电力系统面临的一大安全威胁，必须加大对雷击闪络的重视力度，加强闪络预警，结合多种现代化技术，综合运用现代探测技术与监测手段，最终得出雷击闪络的科学预警效果，提升闪络预警的精准度，也能为未来的输电系统雷电闪络预警研究提供有价值的信息。
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论文作者:梁超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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