反击

全面打造--流现代化配电网，国家电网领导提出，必须紧紧围绕“可靠性高、互动友好、经济高效”的目标。配电网的雷电事故约占整个电力系统雷电事故总数的70%~80%，因此须加强配电网的防雷工作，才能保证供电的安全性、可靠性。为减少线路过电压造成的跳闸事故，在线路建设过程中一般采用架空绝缘导线和提高线路绝缘子的绝缘水平。架空绝缘导线提高了电网绝缘性能、安全性能，但却带来了新的雷击断线、跳闸、绝缘子闪络等问题，提高绝缘子的绝缘水平容易导致雷击过电压沿导线危及变电站或配网台区设备，严重威胁配网电路安全运行。 目前，10kV线路上大多采用安装无间隙避雷器的方式避免雷害，实现对线路的保护。无间隙氧化锌避雷器能有效截断工频电流、限制雷电过电压，但存在缺陷:必须长期承受工频电压，引起氧化锌阀片老化，使避雷器寿命缩短，影响其保护性能。若土壤电阻率高， 线路杆塔接地不良，在出现过电压时，线路上的避雷器不能彻底有效地释放大电流，就会形成工频续流在线路中振荡，从而造成线路上的电压上升，危及安全。 本项目所研发设计的无工频续流放电间隙装置，安装方便灵活，不受现场环境制约，放电间隙由支撑绝缘子固定，无需现场调节。装置应用于配网输电线路，通过放电间隙和工频限流器的配合，将瞬间的雷击能量通过间隙放电和限流元件平稳释放，防止工频续流产生，有效保护线路及线上设备;避免了常规避雷器因雷击产生的大电流通过不合格接地产生的瞬间高压对线路及设备的反击，同时通过“疏导”方式将雷击着弧点引到放电间隙，有效防止雷击产生的绝缘导线断线事故的发生。

3月28日1时58分，国网陕西省电力有限公司网络安全运行分析指挥中心监测发现某业务系统在1分钟内遭受恶意攻击2万余次。至2时01分，监控系统在3分钟内自动完成分析、预警、多个相关恶意攻击IP的封禁操作。值班员通过深入溯源快速锁定了攻击者身份，成功完成了反击。

交直流多回混架输电铁塔极大的压缩了线路走廊，是应对当今走廊日益紧缺的一种有效举措，但共架后铁塔高度增加、排布方式多变又导致了其耐雷水平异于常规直流线路或交流线路，本文兼顾塔型设计、使用环境、绝缘配置等方面需求，围绕八种典型的交直流混架塔型，利用行波法和电气几何模型法分析了反击跳闸率、绕击跳闸率以及综合耐雷水平,并与单独架设的500kV交流、±500kV直流线路的耐雷水平进行比较，研究表明所述±500kV/500kV交直流混架塔的耐雷 性能主要由交流线路决定，在平原地区所有塔型基本都能满足相关规程规范的防雷要求。

本成果属电气工程领域输电线路防雷综合技术，项目立足电网输电线路防雷重大需求，从自然雷电的综合观测、人工引雷试验、雷电冲击试验出发，重点对输电线路雷击暂态特性在线检测技术、雷电绕击防护技术、雷电反击防护技术等进行深入研究，通过开发集成化防雷分析系统、编制防雷系列标准规范、制定防雷综合策略等，实现雷电防护新理论和新技术在输电线路中的得到有效实用，近年来推动南方电网输电线路雷击跳闸率稳步下降，为电网安全稳定发挥了重要作用。 通过项目实施有效改善了南方电网防雷技术工作，推动线路雷击跳闸次数的明显降低，由2013年的2176次降低至2018年的1549次（降低近30%），同时也有效推动近年来全网220kV及以上同塔双回线路雷击同跳次数由43次降低至24次（降低近45%），大幅提升了线路安全可靠性。 项目研究成果多次应用于南网系统内重大雷击事件，推动了全网雷击事故事件率的有效降低，2013年和2014年雷击引起的四级及以上事件为80次和38次，到2017年和2018年降低至17次和6次，事故事件概率降低了近80%，大幅提升了电网安全稳定性。 项目成果对南网防雷设计、防雷改造、防雷运行维护及设备选型和管控起到了良好的指导作用，提高了我国在雷电基础领域的研究水平及电网雷电监测与防护水平，提升南方电网在防雷设施检测方面的技术实力，有效降低了输电线路雷击跳闸率和事故事件概率，减少了雷击强迫停运造成的设备损害及其它经济损失、提升了防雷资金的利用效率。本项目已取得授权专利31项，发表论文28项，软件著作权5项，发布企业标准3项。

输电线路防雷一直是国内外研究的重点，输电线路雷害风险与线路走廊的雷电活动紧密相关，与此同时，在各个地区由于输电线路具体结构参数以及线路走廊地形地貌的差异对输电线路防雷性能的影响同样不可忽视，如何在设计阶段即能较为可靠的评估选定线路的耐雷水平和雷击跳闸率，以及如何在不增加投资的情况下合理利用地形和采用适当塔型有效地降低线路雷击跳闸率，这是所有设计人员需要解决的问题。为准确评估输电线路的综合耐雷性能与及时发现线路防雷薄弱环节，本项目对架空输电线路绕击、反击耐雷性能计算方法进行了深入的理论研究，并分析了不同因素对输电线路绕击耐雷性能的影响。本项目拟通过搭建电磁暂态仿真平台计算各种杆塔型式、导线排布方式、不同运行电压、不同接地电阻下的输电线路反击和绕击耐雷水平，分析保护角、接地电阻等对耐雷性能的影响。再考虑三维空间内导、地线相对于地面的高度变化以及输电线路走廊复杂地形的影响，以单个档距线路为研究对象，通过求取导线暴露面的水平投影面积来直接计算出单个档距输电线路的绕击跳闸次数。最后将编制的所有模块拼装，组成完整的输电线路雷击跳闸率计算软件。

输电线路的雷电防护一直是困扰线路运行的难题。由于雷电的随机性、各种防护措施的技术经济性、以及运行维护问题等因素的制约，因雷电线路跳闸事故仍较多。本项目基于现场试验的方法，提出输电线路杆塔雷电冲击特性的理论模型分析方法，现场测试方法，获得了宝贵的现场测试数据，为线路雷电防护提供了重要参考。基于本项目的研究，获得实际输电线路在雷击时的过电压时空分布，一方面为线路避雷器的参数选择和合理布置、为线路过电压监测布点提供依据，从而解决工程实际问题。另一方面，指导建立杆塔、线路、接地装置等过电压电磁暂态仿真模型，从而为过电压分析理论提供依据，解决过电压研究中的科学问题。项目成果填补国内外的研究空白，为相关标准的制定和修订奠定了基础。提高输电线路的反击耐雷水平，对保障电网安全可靠运行，建设“坚强智能电网”具有重要的意义。项目授权专利7项，受理发明专利6项，申请软著5项；经中国电力企业联合会鉴定，认为“在输电线路雷电冲击现场试验方法和接地装置优化等方面处于国际领先水平”。

本文采用ATP-EMTP软件仿真计算了某220kV变电站雷击进线段引起的变电站设备过电压值与最大电流值。考虑反击与绕击两种情况，分别研究了雷击点、雷电流幅值和线路绝缘水平对雷电侵入波特性的影响。此外，对变电站防雷保护措施进行了探讨，其研究结果可给220kV变电站及其进线段防雷保护设计提供参考。

本项目提出了在接地装置注流极附近添加“火花刺”的方法。根据项目查新报告显示，该项目在接地装置注流极附近添加火花刺的方法与检出的国内公开发表的相关文献中所提出研究均不相同，处于国内领先水平。应用新型石墨基柔性接地材料进行降阻改造。石墨基柔性接地材料作为一种新型材料，由武汉大学研发，本项目通过对各种接地材料的对比分析，最终选用该种新型材料进行改造，并在使用中有效证明了该材料的防腐蚀、易施工、降阻效果优于金属的特性。可在腐蚀性较强、土壤电阻率较高的输电杆塔接地改造中进行应用。按照土壤电阻率和腐蚀性的不同，提出了石墨基柔性接地材料在杆塔地网改造中的应用导则。该项目采用CDEGS软件建立仿真模型，根据现场实测的土壤电阻率针对不同的杆塔提出了对应的地网敷设方案。根据项目查新报告该项目按照土壤电阻率从低到高分段，提出了杆塔地网设计方案，并根据不同的地理环境，提出了对应的地网敷设方案与检出文献中均为发现相同描述的报道。项目从根本上解决了接地网防冲击的问题，有效降低了输电线路杆塔反击雷跳闸率。