雷击是引起220kV输电线路跳闸的重要因素,威胁电网的可靠运行。各输电线路走廊雷电活动强度、地形地貌、地质结构、线路防雷水平、所带负荷不同,其遭受雷击的跳闸概率、由此产生的经济损失和社会影响也存在一定的差异。因此,进行输电线路雷害风险评估,根据雷害风险等级进行合理的防雷设计是提高其耐雷水平、降低雷击跳闸率的重要措施。本文利用层次分析法构建以线路雷害风险为目标层元素,以雷击跳闸率、线路平均输电设备损失、平均非计划停运时间、停运时间平均经济损失为准则层元素,5条输电线路的防雷运行数据为方案层元素的三层层次结构模型。分别计算每条线路的防雷运行数据占总和的权重,组成5行4列的权重矩阵,利用主客观相结合的层次分析-熵权组合法计算准则层中各指标对于线路雷害风险的权重向量,将其与所得权重矩阵相乘得到所研究输电线路的雷害风险。将所得线路风险排序结果与以雷击跳闸率为指标,单独利用层次分析法、熵权法确定权重所得结果进行比较,体现了本文评估方法的合理性。耐雷水平是一条输电线路防雷能力的重要表征,本文在PSCAD中建立雷击双回输电线路杆塔模型,其中接地电阻以考虑冲击电流入地时产生火花效应的时变接地电阻模型来模拟。分析了雷击时刻工频电压相位、绝缘强度和安装避雷器对耐雷水平的影响,着重研究了时变接地电阻与工频接地电阻对雷击杆塔时地电位升、塔顶电位及耐雷水平影响的差异,发现耐雷水平随着接地电阻的增大急剧下降,杆塔接地电阻采用时变接地电阻模型具有更高的耐雷水平。然后利用有限元方法建立冲击接地电阻的计算模型来模拟土壤的电离和火花效应,在有限元软件COMSOL Multiphysics中进行仿真,分析在水平接地装置上添加针刺短导体的降阻机制及合理布置针刺的需求。研究了针刺长度、数量、角度和位置对冲击降阻效果的影响,发现随针刺长度增加接地电阻值近似线性下降,针刺数量增多则接地导体间的屏蔽效应也增强,因而其降阻效率越来越低,添加单根针刺时采用单边竖直放置的方式散流空间最大,降阻效果最好,针刺数量较多时则呈现不同的规律。