貴州區(qū)域喀斯特地貌廣泛分布，山地抬升作用使局dilei暴活動(dòng)頻發(fā)，部分發(fā)電站所處海拔較高、地形遮擋少，架空送出線路與發(fā)電站升壓站電氣設(shè)備面臨的繞擊風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)存在。2024年入汛以來，當(dāng)?shù)啬成降匕l(fā)電站35kV送出線路累計(jì)發(fā)生4次雷電繞擊跳閘，故障點(diǎn)集中在線路跨越山谷的中下段桿塔區(qū)間，故障錄波顯示雷擊時(shí)刻三相電流出現(xiàn)明顯沖擊波形，重合閘動(dòng)作成功但線路多次停運(yùn)對發(fā)電站出力穩(wěn)定造成直接影響。四川雷訊防雷技術(shù)有限公司接到委托后，組建專項(xiàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)場，圍繞現(xiàn)場故障排查、方案校驗(yàn)、原因溯源、治理落地全流程開展工作，相關(guān)技術(shù)服務(wù)支持全國范圍內(nèi)發(fā)電站雷電故障治理需求。

現(xiàn)場故障基礎(chǔ)信息摸排

進(jìn)場首日，技術(shù)團(tuán)隊(duì)調(diào)取該發(fā)電站近3年的線路跳閘記錄、雷電定位系統(tǒng)落雷數(shù)據(jù)、保護(hù)動(dòng)作錄波文件，核對每一次跳閘對應(yīng)的故障桿塔位置、雷擊電流幅值、雷電流極性參數(shù)。隨后沿12公里送出線路逐基開展外觀巡檢，重點(diǎn)檢查桿塔塔頂避雷線磨損情況、絕緣子串閃絡(luò)痕跡、接地引下線連接狀態(tài)，同步記錄每基桿塔的地形高差、周邊植被覆蓋、相鄰山峰與線路的相對角度?，F(xiàn)場踏勘中發(fā)現(xiàn)，4次故障涉及的3基桿塔均處于突出山脊位置，相鄰無更高遮擋物，線路外側(cè)導(dǎo)線與避雷線的保護(hù)角實(shí)測為15度，且桿塔附近土壤為石灰?guī)r發(fā)育的碎石土，土壤電阻率常年處于1200Ω·m以上區(qū)間。團(tuán)隊(duì)同步采集發(fā)電站升壓站的接地網(wǎng)歷史測試報(bào)告，核對主變、出線間隔的浪涌保護(hù)器配置參數(shù)，排查是否存在雷電波侵入導(dǎo)致的站內(nèi)設(shè)備絕緣損傷隱患。

治理方案設(shè)計(jì)與預(yù)校驗(yàn)

結(jié)合現(xiàn)場摸排的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)搭建針對性的驗(yàn)算模型，采用電氣幾何模型法計(jì)算不同雷電流幅值下的線路繞擊跳閘率，對比現(xiàn)有防雷配置的防護(hù)裕度。方案設(shè)計(jì)階段同步校驗(yàn)三類核心參數(shù)：一是不同保護(hù)角取值對應(yīng)的繞擊耐雷水平，二是不同接地電阻限值下的線路反擊風(fēng)險(xiǎn)閾值，三是線路側(cè)架設(shè)耦合地線對屏蔽效果的提升幅度。團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室模擬貴州夏季典型雷暴的地閃分布特征，驗(yàn)證故障點(diǎn)在不同土壤濕度下的接地散流能力，避免治理方案脫離現(xiàn)場實(shí)際工況。設(shè)計(jì)過程中同步兼顧發(fā)電站送出線路的運(yùn)維便利性，所有加裝部件均適配現(xiàn)有桿塔荷載條件，不額外增加線路日常巡檢的作業(yè)負(fù)擔(dān)。

逐基桿塔實(shí)地查驗(yàn)

為確保所有隱患無遺漏，技術(shù)團(tuán)隊(duì)對沿線37基桿塔逐一開展實(shí)地查驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋桿塔接地電阻測試、絕緣子串絕緣電阻檢測、避雷線連接導(dǎo)通性測試、導(dǎo)線弧垂與保護(hù)角實(shí)測。針對處于山脊迎風(fēng)側(cè)的11基桿塔，團(tuán)隊(duì)額外測量周邊山坡與導(dǎo)線的相對位置，模擬雷暴云沿山體移動(dòng)時(shí)的繞擊路徑。查驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，故障區(qū)間的7基桿塔接地電阻實(shí)測值為38Ω至62Ω，遠(yuǎn)高于線路設(shè)計(jì)要求的10Ω限值，部分桿塔的引下線與接地體連接點(diǎn)存在銹蝕斷接情況，避雷線與桿塔的螺栓連接扭矩不足導(dǎo)致導(dǎo)通電阻偏大?，F(xiàn)場同步核查發(fā)電站站內(nèi)的雷電侵入波防護(hù)配置，確認(rèn)出線側(cè)避雷器的安裝位置符合規(guī)范，但接地引下線與主接地網(wǎng)的連接距離過長，散流路徑存在明顯電感損耗。

跳閘根因驗(yàn)證判定

結(jié)合現(xiàn)場查驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型驗(yàn)算結(jié)果，團(tuán)隊(duì)對本次發(fā)電站多次雷擊跳閘的根因形成明確判定。第一，故障區(qū)間桿塔位于突出山脊，避雷線保護(hù)角偏大，雷電先導(dǎo)繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線，形成繞擊故障；第二，桿塔接地電阻遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)限值，雷電流入地散流速度慢，塔頂電位抬升后引發(fā)絕緣子串的反擊閃絡(luò)；第三，部分桿塔引下線銹蝕接觸不良，降低了雷電流的泄放效率。上述三類因素疊加，導(dǎo)致該段線路的實(shí)際耐雷水平遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在強(qiáng)雷暴天氣下頻繁觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作，造成線路跳閘。判定過程中團(tuán)隊(duì)排除了絕緣子自身老化、線路絕緣距離不足、站內(nèi)設(shè)備絕緣損壞等其他可能誘因，所有均有現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)與錄波文件作為支撐。

分層治理措施落地

針對排查出的跳閘誘因，團(tuán)隊(duì)制定分層次的治理方案，從屏蔽、散流、鉗位三個(gè)維度降低線路繞擊跳閘率。屏蔽層面，在故障區(qū)間的7基桿塔外側(cè)架設(shè)獨(dú)立耦合地線，將原有15度的保護(hù)角調(diào)整至5度以內(nèi)，縮小雷電先導(dǎo)的繞擊范圍；散流層面，對接地電阻超標(biāo)的桿塔采用深井接地方式，結(jié)合當(dāng)?shù)厮槭恋牡刭|(zhì)條件，添加物理降阻劑，將所有桿塔接地電阻穩(wěn)定控制在10Ω以下，更換銹蝕的引下線與接地連接部件，降低散流路徑的接觸電阻；鉗位層面，在發(fā)電站出線間隔與線路側(cè)關(guān)鍵桿塔安裝適配參數(shù)的金屬氧化物避雷器，限制雷電侵入波的幅值，保護(hù)站內(nèi)電氣設(shè)備絕緣。治理施工完成后，團(tuán)隊(duì)連續(xù)跟蹤兩個(gè)雷暴周期的線路運(yùn)行狀態(tài)，復(fù)測所有改造桿塔的接地電阻與導(dǎo)通性能，對比改造前后的雷電定位落雷與動(dòng)作記錄，驗(yàn)證治理措施的實(shí)際效果。這類從現(xiàn)場排查到根因判定再到落地改造的全流程技術(shù)服務(wù)，可覆蓋全國范圍內(nèi)存在雷擊繞擊跳閘隱患的發(fā)電站，幫助電站提升雷雨季運(yùn)行穩(wěn)定性，減少非計(jì)劃停運(yùn)損失。

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