摘要:近年来,我国经济快速发展,各个领域的用电量大幅上涨,这对于220kV高压输电线路的安全运行提出了更高的要求。在高压线路之中,防雷接地一直都是电力部门重点关注的话题,下面就结合220kV高压线路特点进行了分析,也就防雷接地技术存在的问题和相关措施进行了阐述。
关键词:220kV高压电;输电线路;防雷接地;技术分析
前言
社会市场经济的蓬勃发展以及社会现代化建设,给我国电力企业带来了全新的发展机遇,同时也给我国电网建设技术带来了极大的管理挑战。雷击是电网建设面临的一项不可避免的安全风险,电力企业在对电网进行防雷安全管理的过程中,所要做的工序极为复杂和繁琐,这就使得电力企业 220kV 高压输电线路防雷接地技术成为当前我国电力企业电网建设的重要措施。220kV 高压输电线路防雷接地技术不但能够帮助电力企业规避雷击风险,同时还能够使得电网周边环境不遭受雷击伤害,使得电网建设更具有保障。
1高压输电线路防雷接地技术存在的问题
1.1雷电发生的随机性大
雷电往往发生在夏季,但其发生具体的时间和地点随机性都是比较高的,根据没有规律可言。在现阶段,我国的天气预报已经是非常先进了,在此问题上却仍旧有着比较强的限制性。在这种情况下,就不能对雷电进行准确的预测,预防工作开展也会随之而困难起来,这也是高压输电线路闪络类型无法判断的主要原因。
1.2高压输电线路的设计水平不高
在对设计高压输电线路工作中,不同的设计方式也是存在差异的,这就为设计人员设计工作带来非常大的难度。而设计人员不考虑档期实际环境、气候的影响,生生套用自己之前的实际经验,使得设计的高压输电线路不能满足当地的防雷要求,这也是产生雷击的主要原因之一。
1.3高压输电设备焊接质量较低
高压输电设备接触点焊接质量水平通常情况下较低,再加上因为年久失修,因此极易出现高压输电线路跳闸问题。如,在高压设备施工过程中,某些接地体在焊接时其规格不满足相关要求,就致使高压线路意外跳闸问题的出现。
1.4接地电阻较高
高压线路接地设备运行一段时间后,并缺少日常维护的情况下,就会出现严重腐蚀的现象,进而致使接地电阻阻值的增大,对高压线路安全运行产生消极的影响。在开展回路检测工作时,如放置的电极不能满足正常要求或者架杆出现严重的腐蚀,对接地电阻阻值准确性也有一定的影响。
2 220kv高压输电线路防雷接地主要措施
随着电力行业的发展,目前已经开发了很多防雷击技术,主要有:减小线路保护角;降低杆塔接地电阻;提高线路绝缘水平;加装保护间隙;架设耦合地线;架设旁路地线;安装避雷针等措施。
2.1减小线路保护脚
绕击率与线路保护角成线性关系,因此,减小线路保护角有利于减小绕击率。而且减小线路保护角也可以减小跳闸率。该措施缺点是对于已经建成的线路,若果采取这种措施将付出高昂的代价。而且对于山区由于杆塔塔头的限制,我们也不可能大幅度减小线路保护角。
2.2降低杆塔接地电阻
因为雷击塔顶电位和杆塔接地电阻息息相关,所以我们可以通过降低杆塔接地电阻,从而降低雷击塔顶电位,从而提高线路的耐雷水平。我们可以通过水平外延接地体;深埋式接地极;填充低阻物质;加装导电接地模块等措施来降低杆塔接地电阻。因此降低杆塔电阻值也是防雷的有效措施。
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2.3加强线路绝缘水平
要提高线路的耐雷水平,我们就必须要大大增加绝缘子的放电电压。而加强线路的绝缘水平就可以增加线路的放电电压。因此加强线路绝缘水平也是高压输电线路经常运用的防雷措施。
2.4加装保护间隙
保护间隙可以保护绝缘子不受损坏,它主要是通过电弧闪络来保护绝缘子,从而防止雷击事故的发生。由于保护间隙制作比较简单,制作成本也比较低廉,保护间隙基本在每个雷电保护器上都有运用。
2.5架设耦合电线
增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量,从而减少雷电事故,而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数;我们可以通过降低绝缘子承受的电压,从而提高线路耐雷水平,而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用,同时耦合电线也有一些其他限制:架设时需要检验杆塔强度,以及耦合地线和输电线的距离;而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制;同时还会增加线路损耗;而且造价成本也比较高。
2.6避雷线的架设
在输电线路的防雷保护中,避雷线的架设是最有效也是最基本的措施。避雷线除了能防止雷电直接击打到导线外,还有以下几个方面的作用:(1)分流。主要是减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶的电位。(2)通过耦合作用降低线路绝缘子的电压。(3)对导线起到屏蔽作用,降低导线上的过电压感应。一般来说,线路电压越高,避雷线使用的效果会越优,且在输电线路的造价当中,避雷线所占比例并不高。另外,在高压输电线路当中,一般都会选择架设双避雷线的方式。
2.7安装塔头避雷针
要大幅降低雷电绕击导线的概率,我们可以通过在塔头安装可控放电避雷针来实现。这样即使发生雷击事故,也可以减小绕击跳闸率,从而保证输电线路的正常运行。同时,可以阻止反络的发生从而减小反击跳闸率。可控放电避雷针的防护效果与合理的安装方式和安装方法的息息相关,一定要控制好杆塔接地电阻,以确保可控放电避雷针发挥更好的防护效果。
2.8安装输电线路的防雷器
输电线路中相关设备管理人员要根据国家颁布的相关法律法规和政策制度,对全部的含有电子器件的输电线路系统的设备安装防雷保安器。通常是安装在设备与线路连接的端口处以及设备与电缆的全部界面中。在防雷保安器的安装时,由于输电线路的相应设备进线复杂、数量庞大,因此要设置统一的防雷柜进行雷电灾害的集中防护。同时,还要对防雷保安器及其相关防护设备进行定期的常态化的巡检,及时的发现输电线路系统设备中存在的故障和潜在安全隐患,并正确、规范的进行设备的更换、维护等处理,以确保输电线路系统防雷保安器能够充分的发挥它的防雷作用,减轻输电线路因雷电灾害造成的损失。
3结束语
作为一种自然现象,雷电的产生是不可避免的,任何一种防雷接地措施都很难从根本上杜绝雷击对高压输电线路的影响,然而从防雷效果角度分析,关于220kV高压输电线路的防雷技术与接地技术确是可以进一步完善的。电力系统供电运行与防雷接地技术的落实有着必然联系,高效的防雷接地技术能够最大程度降低雷害事故的发生率,保障电力系统的稳定运行。因此,关于220kV高压输电线路防雷接地技术的强化需要从雷害故障的形成及原因入手,不断拓展全新的接地技术与防雷措施,保证输电线路的防雷接地质量,从根本上提高220kV高压输电线路的防雷水平。
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论文作者:王倚恒,戴劲松
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
标签:线路论文; 防雷论文; 高压论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 雷电论文; 措施论文; 《电力设备》2017年第24期论文;