電網(wǎng)防雷病急亂投醫(yī) 差異化裝置最高效

2012年雨季里，經(jīng)過差異化防雷評估與治理的輸電線路雷害問題均得到有效遏制。防雷改造技術(shù)方案實現(xiàn)了每條次線路改造平均節(jié)約投資約50萬元，一年累計節(jié)約技改資金超過600萬元。

長期以來，輸電線路都在受雷擊之苦，業(yè)內(nèi)一些通用的防雷技術(shù)手段雖有成效卻并不理想。近年來，“差異化防雷”技術(shù)興起。廣西電網(wǎng)公司提出“有選擇、有側(cè)重、有針對、有差別”的輸電線路防雷工作策略，對輸電線路全線的雷害風(fēng)險實現(xiàn)了以桿塔為單元的細化評價。

病急亂投醫(yī)，傳統(tǒng)做法遇瓶頸

廣西是雷電災(zāi)害高發(fā)區(qū)，多個地方年雷暴日達80多天，最多的達130多天。雷電災(zāi)害已成為廣西電網(wǎng)輸電線路故障的頭號“殺手”。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2010和2011年，廣西電網(wǎng)110千伏及以上輸電線路發(fā)生雷擊跳閘次數(shù)占全部跳閘總次數(shù)的72.57%和70.07%。

為了應(yīng)對架空輸電線路的雷害問題，業(yè)內(nèi)有一些通用的技術(shù)手段，如改造桿塔接地、加裝線路型避雷器、加強線路絕緣等。近年來，廣西電網(wǎng)先后開展了多條頻繁雷擊跳閘線路的綜合防雷技術(shù)改造，取得了局部成效，但輸電線路整體的雷擊跳閘率依然居高不下。

“我們通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各基層單位在開展輸電線路防雷工作時存在一些共性問題�！睆V西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院高級工程師李明貴告訴記者。這主要表現(xiàn)在“一哄而上”、“病急亂投醫(yī)”和缺乏技術(shù)經(jīng)濟考量三個方面。

具體來說，一是對防雷技術(shù)手段的選擇和應(yīng)用未進行合理、優(yōu)化布置。部分單位在開展防雷工作時，常常是各種防雷技術(shù)措施一哄而上，既沒有充分調(diào)查線路落雷的特點，也未仔細研究分析輸電線路各區(qū)段的差異性，而將各種防雷措施盲目地施展開來。二是對部分原理模糊的防雷“新”裝置的引入過于激進。近年來，接地模塊、可控放電避雷針、防繞擊預(yù)放電避雷針等防雷裝置在廣西電網(wǎng)獲得了大量應(yīng)用。但其工作原理在學(xué)界尚存爭議，其防雷性能也沒有運行經(jīng)驗相佐證。三是防雷工程整體缺乏技術(shù)經(jīng)濟考量。

差異化防雷小試牛刀

近年來，雷電定位監(jiān)測技術(shù)、地理信息技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用廣泛，海量雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析算法也相繼成熟，“差異化防雷”技術(shù)應(yīng)運而生。

廣西電網(wǎng)電科院技術(shù)人員依托全網(wǎng)主設(shè)備安全預(yù)警決策平臺提供的強有力的信息支撐，結(jié)合各類數(shù)據(jù)，分析了輸電線路特征參數(shù)差異、走廊雷電活動差異、歷史雷害狀況差異、防雷分析計算方法差異、防雷維護措施差異和防雷工程技術(shù)經(jīng)濟性差異等技術(shù)要素對輸電線路雷害的發(fā)生及防治的影響。在此基礎(chǔ)上，提出了“有選擇、有側(cè)重、有針對、有差別”的輸電線路防雷工作策略，即目標輸電線路是否需要開展防雷技術(shù)改造要有選擇，不同雷擊故障成因下的防雷技術(shù)改造要有側(cè)重，選擇哪些位置桿段進行改造要有針對，改造到什么程度要有差別。正是通過這四個維度的量化分析，對輸電線路全線的雷害風(fēng)險實現(xiàn)了以桿塔為單元的細化評價，為防雷工程的實施提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

“建立理性的、定量化的輸電線路防雷評估分析系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的、憑經(jīng)驗進行估量的粗放式防雷決策手段，具有明顯的科學(xué)性、適用性和精細度�！崩蠲髻F如是說。

隨后，廣西電網(wǎng)電科院技術(shù)人員將研究成果應(yīng)用于百色供電局220千伏百德Ⅱ線的防雷改造設(shè)計上。

220千伏百德Ⅱ線走廊地處桂西山區(qū)，年均雷暴日在100天以上，線路雷擊跳閘率高達3.78次/(百公里·年)，嚴重影響了百色電網(wǎng)的供電可靠性。技術(shù)人員對220千伏百德Ⅱ線全線進行了勘察，確定了該線路防雷技術(shù)改造的實施方向。隨后，對百德Ⅱ線全線逐基桿塔進行了繞擊風(fēng)險和反擊風(fēng)險的評估，通過定量分析甄選了線路防雷改造的目標桿段、塔位和相別，并優(yōu)選了最佳技術(shù)經(jīng)濟性的防雷維護措施以及其實施方式，最終形成了220千伏百德Ⅱ線差異化防雷改造技術(shù)方案。該方案較之傳統(tǒng)技術(shù)方案節(jié)約了資金約60余萬元，工程總投資的降幅達到40%。

220千伏百德Ⅱ線防雷改造工程竣工后的連續(xù)兩個雨季

“魚”與“熊掌”可以兼得

“運行經(jīng)驗表明，差異化防雷技術(shù)應(yīng)用于雷害頻繁輸電線路的防雷技術(shù)改造，實現(xiàn)了防雷工程的技術(shù)性和經(jīng)濟性的統(tǒng)一、防雷工作的科學(xué)性和實效性的統(tǒng)一。”廣西電網(wǎng)公司生技部負責(zé)人表示。

通過定制化、定量化、具體化確定輸電線路防雷工程的實施方案，試點線路實現(xiàn)了實效性和經(jīng)濟性兼得。2011年以來，差異化防雷技術(shù)在廣西電網(wǎng)得到迅速推廣，十余條雷害頻繁輸電線路相繼完成了差異化防雷評估與治理。2012年雨季里，這些輸電線路的雷害問題均得到有效遏制，其中更是有數(shù)條線路未再發(fā)生過雷擊跳閘。

“魚”與“熊掌”可以兼得。基于差異化防雷評估分析結(jié)果所確定的線路防雷改造技術(shù)方案，還實現(xiàn)每條次線路改造平均節(jié)約投資約50萬元，全年累計節(jié)約技改資金超過600萬元。另一方面，也大大減輕了運行單位在雨季里的工作壓力，提高了輸電設(shè)備運行的勞動生產(chǎn)率。

下一步，廣西電網(wǎng)將重點推進海洋性氣候區(qū)輸電線路、山區(qū)輸電線路及同塔雙回輸電線路的雷害風(fēng)險評估和差異化防雷治理，從篩選、排查線路沿線防雷性能上的薄弱點出發(fā)，對雷害風(fēng)險偏高的桿段，未雨綢繆加以改造完