一、创新成果概述

当前广西电网面临的雷害问题有：一是近年来广西电网110千伏以上输电线路雷击跳闸次数约占全部跳闸数70%，为输电线路故障首要因素。二是2016、2017年广西电网公司输电线雷击跳闸率分别为0.819、0.807次/百公里，均高于南网平均水平。广西电网公司确定了以“精益防雷、降本增效”原则的防雷工作策略。成果通过专家系统软件分析海量雷电监测数据，摸清雷电活动规律；逐条开展输电线路雷害风险评估，逐基杆塔精准计算其雷害风险等级，对症下药”防治雷害；为雷害高风险的输电线路“量体裁衣”；打造精益化防雷工作体系，实现PDCA闭环管控；实施差异化防雷技术的应用推广过程中，形成了PDCA循环的雷害治理工作模式。截至2018年底，在广西电网雷害频发地区实施了52条110~500kV输电线路防雷改造，累计应用线路2400公里。2017~2018年改造线路雷击跳闸率较改造前下降70%，

二、主要做法

1.研究的目的和背景

雷电活动具有随机性、分散性等特点，运维人员大部分只懂“打雷下雨”等常识，把握不住、捉摸不透雷电活动的深层规律。输电雷害治理措施“盲目下药”，头痛医头、脚痛医脚，抓不住关键点，无有效措施。输电线路防雷工作长期抓、经常抓（年年开展），雷害治理资源投入多，产出效益差。不知如何从大量输电杆塔中甄别出高危险雷击杆塔，并针对不同的杆塔类型制定有选择、有侧重、有针对、有差别的防雷工作策略。

各单位自行开展输电防雷工作，由于运维人员工作经验、技术水平和雷电活动认知程度存在较大差异。因此，各单位防雷工作水平参差不齐，防雷效果褒贬不一。为提高现场融冰效率，有效管控现场作业风险，桂林供电局总结梳理了一系列融冰工作风险管控措施，在有效管控现场作业风险的同时极大提高了融冰工作效率。

当前，2016、2017年广西电网公司输电线雷击跳闸率分别为0.819、0.807次/百公里，均高于南方电网的平均水平。近几年来，广西电网110千伏以上输电线路雷击跳闸次数占输电线路全部跳闸次数的70%以上，为输电线路故障首要因素。评估分析认为雷击可能会导致发生同塔多回输电线路同时跳闸，引起二级及以上电力事故事件。为了满足用电客户高可靠性要求，避免非计划停电产生的损失。对此，开展输电线路雷害治理迫在眉睫，确保输电运行可靠指标达到一流电网的水平。

2.问题的提出和分析

（1）输电线路杆塔点多面广，防雷投入资源有限，无法全面覆盖安装防雷措施，只能选取雷害多发输电线路上；防雷措施无明确的雷电防护记录，很难准确评估分析效果；输电线路杆塔雷害风险评估，线路所在区域无雷电数据或雷电参数不齐全，线路杆塔地形地貌参数不准确，雷害风险评估不精准。

（2）雷电活动具有随机性、分散性等特点，捉摸不透雷电活动的活动规律。通过海量数据定量分析，差别对待精准施策。摸清广西电网每条线路的落雷特性，通过广西区域的有效覆盖的雷电定位系统，实时监测到发生在全区各地的落雷情况，获得落雷的第一手资料，捕捉并记录雷击发生时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数等数据。依据这个系统，绘制全区地闪密度分布图，掌握雷电活动规律，分析不同线路的雷电特性差异很大。海量数据的获得，为量体裁衣制定防雷攻略提供了有力支撑。

（3）各运维单位防雷工作水平参差不齐，雷电活动认识深浅程度不同，工作执行标准不同。输电雷害治理措施“盲目下药”，头痛医头、脚痛医脚，抓不住关键点，无有效措施应对。当前输电线路的防雷措施主要有提高绝缘水平、改善杆塔接地电阻、安装线路避雷器和架设耦合地线等。但是防雷措施的选取是一项综合利弊的“细致活”，应考虑杆塔的地形地貌特点，结合区域雷电活动规律，综合评估线路的防雷特性和防雷措施的有效性。因地制宜，提出不同区域线段的防雷措施。

3.解决问题的思路、方法及模式

国家“十三五”期间，广西电网公司确定了以“精益防雷、节本增效”原则的输电线路防雷工作策略。通过多维度的量化分析，对输电线路全线的雷害风险实现了以杆塔为单元的细化评价，按照“一线路一方案”原则制定精益化综合防雷方案，实施精益化防雷治理工作，主要内容有：

（1）通过专家软件分析海量雷电数据，掌握雷电活动规律。依靠广西电网雷电定位系统监测的雷电数据，分析近10年全广西区域的雷电监测数据，累计记录落雷达1400万余次，获取广西不同区域的雷电活动规律，摸清广西电网每条线路的落雷情况。通过雷电数据专家分析软件，科学、高效地分析海量雷电数据，辨识不同输电线路的雷害规律和特征，为输电线路“量体裁衣”制定防雷攻略提供了有力支撑。

（2）输电线路雷害风险评估，“对症下药”治理雷害。项目成果把输电线路防雷工作过程中一切可以实现定量分析的环节，全部进行程序化的开发，提供输电线路“私人制定”防雷技术方案。通过理性的、定量化的输电线路防雷评估分析系统，取代传统的、凭经验进行估量的粗放式防雷决策手段，例如，根据广西电网雷电定位系统监测的雷电数据、杆塔结构参数和每基杆塔地形地貌信息，逐基杆塔精准计算其雷害风险等级，根据雷害风险评估结果采取相应的措施。

（3）为输电线路“量体裁衣”，打造防雷保护伞。在定量化分析基础上，项目深入开展精细化管理，按照“每案一审，案案必审”的原则，细致开展了各个拟改造输电线路防雷技术方案的专题评审，对每一支避雷器的装设、每一基杆塔的接地降阻改造，都“斤斤计较”，进行充分评估，制定不同的防雷方案，综合评判其可靠性和经济性，确保了防雷资源的投入有针对性、科学性和适用性。

（4）PDCA闭环管控，精益化防雷工作自成体系。广西电网在实施差异化防雷技术的应用推广过程中，形成了PDCA循环的雷害治理工作模式，形成一套完整体系，实现精益化防雷工作的良性循环。

Plan：每年雷雨季过后，在9月份开展当年雨季输电线路雷害分析，梳理并确定具有改造必要的输电线路清单，形成下一年度输电线路防雷工作计划和制订防雷技术改造方案。

Do：每年10月，开展全网输电线路防雷技术改造方案的集中评审，按照“每案一审，案案必审”的原则，由生技部组织防雷技术专家共同对各条拟改造输电线路的防雷技术方案进行评审，确保了防雷资源投入的针对性、科学性和适用性。

Check：防雷工程项目管理，每年11月预下达改造项目，申报施工、物资需求；次年1月，完成物资和施工项目定标，安排好停电施工计划；2月至4月，在雷雨季节到来前，完成防雷工程的施工、安装与验收。

Act：防雷工程实施后，利用次年5月~9月的雷雨季节，对完成防雷改造的输电线路开展改造工程应用效能的跟踪分析，从接地电阻实测、避雷器动作次数检查、线路雷击跳闸率比对等维度，梳理防雷工作的经验与得失，为以后的工作提供借鉴和指导。

4.持续改进

广西电网在实施精益防雷技术的应用过程中，不断总结提炼，形成了PDCA循环的雷害治理工作模式，形成一套完整体系，实现差异化防雷工作的良性循环。

Plan：每年雷雨季节过后，在9月份开展当年雨季输电线路雷害分析，梳理并确定具有改造必要的输电线路清单，形成下一年度输电线路防雷工作计划和制订差异化的防雷技术改造方案。Do：每年10月，开展全网输电线路防雷技术改造方案的集中评审，按照“每案一审，案案必审”的原则，由设备部组织电科院、线路运维单位共同对各条拟改造输电线路的防雷技术方案进行评审，确保了防雷资源投入的针对性、科学性和适用性。Check：防雷工程项目管理每年11月，预下达改造项目，申报施工、物资需求；次年1月，完成物资和施工项目定标，安排好停电施工计划；2月至4月，在雷雨季节到来前，完成防雷工程的施工、安装与验收。Act：防雷工程实施后，利用次年5月至9月的雷雨季节，对完成防雷改造的输电线路开展改造工程应用效能的跟踪分析，从接地电阻实测、避雷器动作次数检查、线路雷击跳闸率比对等维度，梳理防雷工作的经验与得失，为以后的工作提供借鉴和指导。

三、主要创新点

（一）通过专家系统软件分析海量雷电监测数据，摸清雷电活动规律。依靠广西电网雷电定位系统监测的雷电数据，分析近10年全广西区域的雷电监测数据，累计记录落雷达1400万余次，获取广西不同区域的雷电活动规律，摸清广西电网每条线路的落雷情况。通过雷电数据专家分析软件，科学、高效地分析海量雷电数据，辨识不同输电线路的雷害规律和特征，为输电线路“量体裁衣”制定防雷攻略提供了有力支撑。

（二）逐条开展输电线路雷害风险评估，“对症下药”防治雷害。成果把输电线路防雷工作过程中一切可以实现定量分析的环节，全部进行程序化开发，提供输电线路“私人制定”防雷技术方案。通过理性的、定量化的输电线路防雷评估分析系统，取代传统的、凭经验进行估量的粗放式防雷决策手段，例如，根据广西电网雷电定位系统监测的雷电数据、杆塔结构参数和每基杆塔地形地貌信息，逐基杆塔精准计算其雷害风险等级，根据雷害风险评估结果采取相应的措施。

（三）为雷害高风险的输电线路“量体裁衣”，打造定制化的防雷技术方案。在定量化分析基础上，项目深入开展精细化管理，按照“每案一审，案案必审”的原则，细致开展了各个拟改造输电线路防雷技术方案的专题评审，对每一支避雷器的装设、每一基杆塔的接地降阻改造，都“斤斤计较”，进行充分评估，确保了防雷资源的投入有针对性、科学性和适用性。

四、应用成效

项目成果实施了52条110~500kV输电线路防雷改造，累计应用线路2400公里。通过项目成果获得最佳的防雷改造策略，使得防雷改造工程达到工程经济技术最优，减少防雷改造的盲目投资，取得良好的社会和经济效益，具体有：

1、节省故障查找和检修成本。频遭雷害输电线路前雷击跳闸117次。2017~2018年改造线路雷击跳闸率较改造前下降70%。通常情况下故障查找、检修费用每次14640元。对此，累计节省成本为117×70%×14640元=119.9(万元)。

2、减少防雷资源的盲目投资。成果应用线路2400多公里，每基杆塔需安装6支避雷器，每支避雷器及安装费用3600元；雷害风险评估进行改造可节省67%避雷器，即资金节省14400元/公里，节约成本=2400×14400 =3456(万元)。

3、保障电力供应，新增电量销售。实施了52条110~500kV输电线路防雷改造。线路改造前每年雷击跳闸117次，雷击故障停运数10%。改造后线路雷击跳闸率较改造前下降76%，新增售电收入=497.95(万元)

4、确保西电东送大通道稳定运行和确保清洁能源充分消纳。确保西电东送主通道设备、西部水电、核电送出线路在雷雨季节期间的安全稳定运行，有力保障了清洁能源的充分消纳。

五、可推广性

项目成果已在广西电网35kV~500kV输电线路获得了较大范围的应用，成效显著，建议在广西雷电活动强烈地区的、频遭雷击跳闸的、电网关键重要的输电线路加强推广应用，并逐步在南方电网推广使用。（供稿单位：广西电网有限责任公司生产技术部）