近年來，西藏電網線路長度和規模快速增長，500kV藏中聯網的投運和后續阿里聯網工程的建設為西藏電網的安全運維又提出了更高的要求。

本論文針對西藏220kV輸電線路的檔距、接地電阻、絕緣子片數等方面進行了分析，對典型雷擊跳閘的月度分布、塔型和地形地貌進行了統計。最后，針對常見的防雷措施，結合西藏220kV線路實際情況，逐一進行了討論和分析。本文相關內容和結論可以為高海拔地區防雷改造和運維提供參考。

1 西藏220kV環網基本情況

西藏220kV環網以虎曲線為主體，由曲乃I、Ⅱ線、曲墨Ⅰ、Ⅱ線、奪曲線、拉奪Ⅰ、Ⅱ線等9條線路繞其周圍共同組成，除虎曲線外，其他220kV線路多以單雙混架為主，整個220kV環網全長534.04km，其檔距、接地電阻、地形地貌、塔形及絕緣子配置情況如圖1所示。

圖1 西藏220kV環網整體情況

在塔形方面，由于周邊群山包圍、地勢高低起伏、變化劇烈，輸電線路需隨地形變化架設，因此轉角塔和耐張塔占比較高，為39%。西藏220kV環網中主要采用杯型鐵塔，其設計避雷線保護角為10°，相對于規程要求的15°更為嚴格。

在檔距分布方面，由于地形限值220kV環網中檔距超過600m的占比較高。大檔距對雷擊跳閘的影響主要表現在線路走廊受雷面積增加，大檔距發生累積的概率較大，另一方面大檔距一般跨越山谷、河流等，地面對雷電的屏蔽效應減弱，容易發生繞擊。

接地電阻方面，由于該線路架設在高山峻嶺或礫石較多環境，沿線接地電阻降阻困難，且由于降水較少，近半數桿塔接地電阻超過25◆。

對于同塔雙回線路，除鐵塔的地線保護角小于0°，滿足規程要求外，為提高雙回線路的耐雷水平，絕緣配置較單回線路提高了10%以上，同時外過電壓間隙值也相應進行了增加。

外絕緣配置及絕緣子片數方面，由于西藏地區平均海拔高度達到4km，該線路架設時已經考慮了海拔修正，其絕緣子片數相對于平原地區已經有所增加。隨著絕緣子片數的增加，其絕緣子串的耐雷水平也有所提升。

2 典型雷害故障統計分析

由于西藏地區雷電定位系統運行時間較短，且雷電定位系統受制于信號傳輸和供電穩定性影響，雷電探測站在線率較低，選擇在2016—2018年雷電監測數據完整和現場故障數據完備的40次雷擊故障跳閘進行分析。

在月度分布方面，40次雷擊故障跳閘發生在5—10月，其中6—9月雷擊故障跳閘較為集中，占比92.5%，雷擊跳閘月度分布如圖2所示。根據西藏雷電定位系統，對雷電活動月度情況進行分析，如圖3所示。通過圖2、圖3對比可以看出，雷擊故障跳閘較為集中的6—9月同時也為雷電活動頻繁月份。

圖2 2016—2018年雷擊故障跳閘月份分布

圖3 2016—2018年雷電活動月份分布

在塔形方面，40次雷擊故障跳閘中17次為耐張塔（轉角塔），23次為直線塔。在220kV環網中，直線塔數量約為耐張塔（轉角塔）數量的1.5倍，而跳閘次數為1.35倍。因此，耐張塔（轉角塔）雷擊跳閘的概率大于直線塔。

耐張塔（轉角塔）雷擊概率較大因為跳線受到避雷線的保護大大減弱，更易遭受雷電繞擊。另外，耐張塔（轉角塔）跨越山谷河流或對導線走向進行改變時，地面或避雷線對導線的保護作用減弱，增加導線本體的繞擊概率。

地形地貌方面，40次故障中，故障桿塔所處地形14次平地，非平地26次，位于平地的桿塔雷擊故障概率相對較小。非平地中1次山谷、4次山頂、6次爬坡、15次沿坡。地形地貌對雷擊跳閘的影響主要表現在山頂和沿坡等地形附近地面對導線的屏蔽作用減弱，易發生雷電繞擊。另外，由于西藏220kV線路走廊在非平地附近樹木較少，輸電線路更易遭受雷擊。典型桿塔位于山頂及沿坡地形示意圖如圖4所示。

圖4 桿塔位于山頂及沿坡示意圖

3 西藏電網防雷措施分析

輸電線路的雷擊跳閘率受到多種因素的影響，其中地閃密度是輸電線路所經區域的客觀氣象條件。本文主要針對減小避雷線保護角、加強絕緣水平、降低桿塔接地電阻等常見防雷措施進行分析。

3.1 減小避雷線保護角度

減小避雷線保護角能夠有效降低架空輸電線路的繞擊率，西藏地區220kV線路已經全線架設雙避雷線，其保護角滿足相較于規程不大于15°要求更為嚴格，一般為10°。由于避雷線保護角受制于塔頭尺寸，如需進一步減小目前西藏地區220kV避雷線保護角需要對塔頭進行改造，經濟性較差。

3.2 加強線路絕緣水平

加強線路的絕緣水平能夠有效降低線路反擊和繞擊率。由于西藏平均海拔4km以上，輸電線路在設計時考慮了高 海拔修正，其絕緣配置和絕緣子數量已經相對于內地進行了增加。因此，繼續加強輸電線路絕緣水平和增加絕緣子數量降低雷擊跳閘率不予考慮。

3.3 降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻能夠通過降低雷擊桿塔或避雷線時塔頂電位，進而有效降低反擊雷擊跳閘。降低桿塔接地電阻的措施主要包括接地體深埋、水平方向外延接地體、加裝降阻模塊等方式。西藏地區高山峻嶺和礫石地形較多，相對于平原地區降阻成本較高。對于已建線路實測桿塔接地電阻大于25◆?的桿塔，需要進行降阻改造，另外新建220kV線路需要依據地形地貌，考慮接地體腐蝕等因素確保線路接電阻滿足工程需求。

3.4 加裝保護間隙

保護間隙安裝在絕緣子串兩端，當雷擊發生時能夠通過短接部分絕緣子，使絕緣子本體得到保護，其目的非降低雷擊跳閘率。西藏地區由于海拔較高，其絕緣配置和絕緣子片數相對于低海拔地區有所增加。加裝保護間隙，有悖于高海拔地區絕緣校正原則，因此不予考慮。

3.5 安裝線路氧化鋅避雷器

現有研究表明，通過安裝氧化鋅避雷器是可以有效減少線路雷擊事故的發生，對于繞擊和反擊均有較好的防治效果。對于西藏雷電活動區域特征明顯，降低接地電阻困難實際情況，推薦采用安裝氧化鋅避雷器對雷擊跳閘事故高發線路段進行防雷措施改造。

4 結論

本文針對西藏在運220kV線路檔距、接地電阻、地線保護角和外絕緣配置等進行了分析。針對2016—2018年雷電跳閘數據進行了統計，給出了雷電跳閘月度、塔形和地形地貌分布規律。基于西藏普遍接地電阻較高、線路運維難度大等情況，對常見的防雷措施進行了分析，推薦針對性降低接地電阻和加裝線路避雷器降低西藏電網雷擊跳閘率。