论输配电线路中的防雷技术论文_于校彬,柯鹏

1.广西电网有限责任公司桂林供电局 541002;2.广西大学电气工程学院 530004;

2.广西电网有限责任公司桂林供电局 541002

摘要:电力能源在社会上对人们的生活和工作有着直接影响,电力设备是社会得以正常运行的重要保证。电力设备中的输电线路基本都是暴露在外面的,这就给输配电线路的日常运行管理工作提出更高要求。因此,加强制度与手段保障,提高输配电线路运行的稳定性与安全性,对于电力企业发展、社会经济发展具有重要意义。

关键词:输配电线路;防雷技术

引言

输配电线路都是在空气中的,不可避免地会受到自然界对其的影响。雷电是自然界中的一种正常现象,是没有办法进行人为控制的,雷电对输配电电路造成影响也是不可避免的。因此研究不受条件限制的线路防雷措施就显得十分重要,将安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻、进行综合分析运用,从它们对防止雷击形式的针对性出发,真正做到切实可行而又能收到实际效果。

1.输电线路防雷改造原则

(1)可控放电避雷针造价较避雷器低,保护效果好,维护工作量小。但其保护范围有限,适用于档距小线路段。可控放电避雷针对接地电阻的要求比较宽松,一般10欧姆以下即可,对于土壤电阻率高的地方可以放宽到30欧姆。

(2)可控放电避雷针安装完成以后不需要定期维护,针对有的地区交通不便的实际情况具有重要意义,可以大大减轻巡视人员的工作量。

(3)根据运行经验雷器的防雷能力存在一定问题,故需对已加装消雷器的部分杆塔进行改造。

(4)避雷器虽造价较高,但保护效果好,杆塔、导线被雷击时能迅速动作,适用于大档距线路段,能有效的弥补可控放电避雷针保护范围不足的盲点。

2.线路防雷接地电阻因素及接地装置影响因素

2.1 线路防雷接地电阻因素

线路的各项指标都上升了一个大的台阶,线路的防雷水平和设备综合指标等都有了比较明显改善和提高,对线路安全运行造成很大的威胁。我们必须认清雷击的性质,并准确分辨出是那种原因引起的故障,才能采取各种针对性强的防雷措施,实现良好的防雷效果。确保耐雷达到要求的水平,所有线路的进线段接地电阻都需要保证在5~10Ω的范围内,对一般线段通常需保证在5~20Ω范围内,按照耐雷水平的需要,110~220kV输电线路对接地电阻的要求很高。使得其遭受雷击的概率远远高于其他电力系统。加之高科技企业数量的不断增加,由于这些企业对电能的可靠度、质量等要求较高,一旦由于雷击导致110kV线路的供电故障,必将给这些企业造成较大的影响。因此,做好110kV高压输电线路综合防雷措施尤为重要。却很难达到满意的耐雷水平。输电线路接地电阻值在很大程度上左右着线路的耐雷水平。所以,必须对接地装置进行改进并尽量控制接地电阻。

2.2 接地装置影响因素

对于高压输电线路的防雷措施及技术,各个专家从不同的角度提出了不同的一件,但是不论采取何种方式,其必须考虑到高压线路的具体环境及条件。从而降低塔顶电位;通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;对导线的屏蔽作用还可以降低导线匕的感应过电压。通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,接地电阻就很难下降,如果要达到5Ω的要求,就需使用770m的射线;如果土壤电阻率为2000Ω·m,接地电阻最理想的也只能确保在10~20Ω范围内,极难再降低。所以,对于2000Ω·m以上的果土壤电阻率,线路耐雷水平的提高只能采取其他措施。一般无固定闪络相别,发生在绝缘弱相中,针对此类型的反击雷过电压应采取使降低杆塔接地电阻,做好绝缘保护,提高抗雷水平。

3 输电线路防雷接地技术

3.1 接地装置结构改造

高压输送电路故障的最大一个自然因素就是雷击,故障一旦发生就会造成整个现代电力资源的浪费。众所周知,雷电活动能够产生剧烈的热电效应和磁场效应,还会产生强大的机械性破坏力造成机械的损失,使得保护角降低,其次是因为针尖临界电离场的强度较低,所以使得横针能更快的形成迎面先导从而迎接下行先导,使得雷击直接作用在杆塔顶,减少其直击相导线而造成雷击事故。因为这些地方落雷机会较多,塔顶电位高,感应过电压大,受绕击的概率也较大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,达到加强绝缘的目的。全高超过40m的有地线杆塔,每增高10m应增加一片绝缘子。利用不平衡绝缘方式对不同串接线路对串接的绝缘子片数进行差异化布置,使得绝缘子片数少的先发生闪络。这时,闪络之后的导线就成为了地线,使得其与另一导线形成耦合作用,提高了整个线路的耐雷击水平,使得整个线路能够持续供电。

3.2强化电磁感应型接地装置处理

输电线路的防雷保护的最基本和最有效的措施就是架设避雷线防止雷直击导线,同时还可以分流流经杆塔的雷电流减小线路绝缘子的电压;还可以降低导线上的感应过电压。对输电线路可以应用雷电定位系统,雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。同时,通过对雷电定位系统的统计分析,能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据,为做好防雷工作提供保证。可以采取增加绝缘子片数的措施。因为这些地方发生雷击活动的概率较大,由于塔顶的电位较高,受绕击的概率大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,可以加强绝缘。雷击导线多发生就近杆塔段,在输电线路杆顶安装避雷针,杆塔附近的雷会落在避雷针上,通过杆塔入地,减少导线遭雷击的次数。可选择在高山多雷地段安装双避雷针。增加线路的供电安全性和可靠性。而且,雷电定位系统还可以对雷电活动进行统计分析,使工作人员能够掌握雷电活动的规律、特性,搜集数据,为做好防雷工作提供科学的保证。为了保证接地极的散流效果,对于陡坡地形,计算深度的计算需按垂直地表面深度来计,尽量避免因洪水冲刷等原因导致接地射线暴露到地表而降低其散流效果。

3.3均压连接。

接闪装置在捕获雷电时,引下线立即升至高电位,会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位升高,进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险,最简单的办法是采用均压环,将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。金属设施、电气装置和电子设备,如果其与防雷系统的导体,特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时,所有设施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。

4.结束语

总而言之,为了线路安全,为了人员安全,也为了避免浪费更多的物力财力,在架设输电线路时一定要做好充分的防雷措施,提高输电线路防雷的科技含量,加强对雷电的监测和预防,加强输电线路的运行维护工作,输电线路防雷是“可控”的,降低其雷击跳闸率是完全可行的。输电线路防雷设计和改造需注重设计、施工、检测、维修等各个环节,确保高水平防雷质量。

参考文献:

[1]孙要红.浅谈输电线路的防雷保护措施[ J ].科技资讯,2010(17)

[2]张永伟.110KV输电线路的防雷保护问题研究.城市建设理论研究,2011(23):53-56.

[3]余力,李和国.架空输电线路的防雷与接地[J].江西电力,2010,(2).

论文作者:于校彬,柯鹏

论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿

论文发表时间:2016/3/18

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