摘要:雷电是自然界中极为常见的现象之一,而雷电如果击中输电线路,瞬间产生的高压电会致使输电线路损坏而使其瘫痪,因此,在设计输电线路时就应考虑好防雷措施,特别是一些雷电灾害严重、地形情况复杂的地区,线路防雷工作是决定输配电线路平稳运行的关键之一。而且现今人们生产生活对电力能源需求量的不断增加,要求着电力企业一定要确保输电线路安全运行,提升线路防雷技术的应用水平就有着很重要的意义。因此,本文阐述了雷电可能对输电线路造成的危害,然后分析和讲解了线路防雷技术在输电线路设计中的运用,以供大家参考。
关键词:输电线路;线路防雷技术;设计
前言
现今,人们越来越关注电网设备的防雷技术,因为雷电是影响电力传输、致使线路跳闸的主要原因之一,随着工业化进程的不断推进,气候环境不断恶化,雷电现象也越来越多,雷电灾害严重影响着电力供应的持续性和可靠性。同时,社会发展对电力的需求日益增加,致使输电线路防雷工作的难度也在变大,输电线路的可靠性、持续性成为了电力供应部门安全工作中需要优先考虑的问题,随着输电线路防雷方式的不断更新,防雷效果也在不断提升。
一、雷电可能对输电线路造成的危害
雷击是现今导致输电线路发生故障的最主要原因,在雷击的作用之下,高压输电线路会瞬间产生巨大的热电效应和磁场效应,尤其是在空旷地区的高压输电线路在遭遇雷击时,会有严重的电压危害产生。而且在目前电力调度系统中,所使用的很多电子设备都有很高的集成度,对于雷电电磁脉冲有很强烈的反应,如果发生雷击事故,输电线路会在瞬间形成电压磁波,并通过线路进入变电站,致使部分敏感电子器件受到损坏,同时监控系统和供电系统部分装置还会发生误动作,从而导致跳闸事故发生,影响电力系统正常的运行。
在发生雷击事故时,输电线路会产生较大的过电压,给输电线路造成致命伤害,即使是对于110kv以上的输电线路,雷击也是诱发线路故障的主要原因之一,不断是反击还是绕击形式的直击雷发生时,都会对线路的运行造成影响。通常情况下,绕击直击雷较多发生于山区,而反击直击雷则较多发生在平原和丘陵地区,这就要求着在进行输电线路设计时,根据不同区域的特点,采取相对应有效的防雷措施,提升输电线路的防雷能力。对于绕击直击雷发生率较高的山区线路,通常会选择防雷走廊,通过减小避雷线保护角的方式来提高输电线路的绝缘性能。但对于反击直击雷高发区域,通常会采取降低电阻珠措施来起到有效的防雷作用。
二、防雷技术在输电线路设计中的运用
要根据实际的输电线路架设需求与当地自然情况,灵活的选择防雷技术,有效防护雷击灾害,避免出现安全事故和经济损失,其中自然情况时指当地的地形地貌、土质结构等。目前的线路防雷技术主要有几种,比如在输电线路上设置避雷线、合理选择输电线路方位等,但是相关的避雷设备会有老化损坏的可能,需要经常进行检修维护。每种防雷技术都有其优点和缺点,因此,在实际的输电线路设计中,应根据实际情况进行灵活选择,提升防雷技术的实际效果和应用水平。
2.1 合理选择输电线路方位
输电线路设计的主要原则是安全和稳定,在实际的设计阶段,设计的最重要点是选择输电线路的房屋。上文中分析了雷电对输电线路的影响因素,了解到了自然环境对于输电线路雷击的重要影响,所以在输电线路设计时要着重考虑自然环境因素。方位选择应尽量远离山区,降低雷雨天气对输电线路的影响,除此之外,对于导电环境也要进行重点考虑,尽量避免此环境中架设输电线路。例如某些地区地下水位高,阻电能力弱,因此要设计中要避开这种地区,选择阻电能力强的地区进行输电线路的搭建。
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2.2 在输电线路上设置避雷线
为了防止输电线路的雷击事故,现今使用较多的方法就是在输电线路上设置避雷线,在设置避雷线的时候,要注意两个方面,其一是要科学的选择避雷线,要通过大量的计算,确保所选择的避雷线与输电线路相匹配,从而能够达到防雷的效果,其二是要选择正确输电线路的避雷线,例如电压过低的输电线路就不适合设置避雷线,当输电线路达到一百二千伏电压时,就应该在所有的输电线路上设置避雷线,在某些下雨比较频繁的区域比如半个月以上时间都在下雨的区域要全程设置避雷线。
2.3 科学合理的安装避雷设备
有诸多因素能够影响到输电线路的设计,在实际的建设中是很难完全避免不受雷击影响,这就需要对输电线路安装相应的避雷设备,在进行避雷设备安装时,首先要安装避雷线,现今输电线路的避雷线能够有效防治雷电对线路的影响,在遭受雷击后能够起到很好的分流作用,而且有很出色的屏蔽能力,因此被广泛应用于输电线路的防雷措施中。输电线路通过安装避雷线,也加强了绝缘子的抗雷能力,而且由于避雷线和导线的耦合关系,杆塔的防雷能力也大幅度提高,因此防雷线对于输电线路的防雷起到了重要的作用。防雷线在设计安装时,要根据输电系统的电压情况而定,35kV及以下的输电线路不用安装避雷线,而110kV-220kV之间就需在安装避雷线,而且如果电压在220kV以上,则需要安装双避雷线,以确保输电线路的避雷性能。其次是安装负角保护针,负角保护针位置在杆塔最顶端,在受到雷击时,负角保护针承担了巨大部分的电压,减少了雷电对于杆塔的贯穿,也降低了绕击现象发生。最后是安装可控避雷针,杆塔受到雷击时,可控避雷针就会起到反射作用,针头部位就会出现强磁场效应,从而达到脉冲放电效果。对于可控避雷针的安装设计,要结合支架、接地设备等进行综合考虑。
2.4 有效应用自动重合闸技术
自动重合闸技术是线路保护较为常用的技术之一,通常情况下,在输电线路系统中会安装自动合闸装置,可以根据电路故障的实际状况,通过自动合闸保护线路,对线路故障影响进行有效控制。总结工作经验发现,在架空输电线路中安装自动合闸装置,当发生线路故障时,在继电保护动作下实现故障切除,电弧自动熄灭,从而提升输电线路供电的稳定性、安全性和可靠性。目前,在110kV、220kV输电线路设计过程中,常应用单项重合闸进行线路保护;在易发生相间短路故障的输电线路中,常采用综合重合闸进行线路保护。
2.5 减小接地电阻
使用避雷线、避雷设备和自动合闸系统等,都是通过物理条件来降低雷击伤害的防雷技术,如果能够让接地电阻变少,就可以让防雷效果更好,要想有效减小接地电阻,这里讲解两个有效的措施,其一是利用爆破技术,爆破技术是这几年较为流行的一种新技术,可以有效的改变土壤的性质,也就是利用爆破的手段炸开该区域土地,使得电阻率较小的物质能够进入地下,有效的减少土地电阻率;其二是在土壤中加入适量的降阻剂,建议是在铁塔附近的土壤中加入降阻剂,使得降阻剂中的电解质和水分能够最快的速度融入土壤之中,从而减小接地电阻。
三、结语
综上所述,电力系统的稳定安全运行,对于我国的经济发展和城市建设有着非常重要的意义,而输电线路是电力系统最主要的构成部分,输电线路的安全将直接关系到电力能源的供应。电力企业在进行输电线路设计时,要充分考虑输电线路引发雷击的主要原因,并采取有效的防雷措施,确保输电线路不会遭受雷电的影响,能够正常、安全的运行,从而确保电力系统的整体稳定,为人们的生产生活提供帮助,为我国电力行业的高速发展做出重要贡献,使电力行业成为我国可持续发展的重要支持。
参考文献:
[1] 严栋.输电线路设计中的防雷措施探讨[J].山东工业技术.2018(12)
[2] 朱俊宇.解析线路防雷技术在输电线路设计中应用[J].低碳世界.2017(12)
[3] 丁博,赵铭.输电线路设计中线路防雷技术的运用研究[J].中国高新区.2018(01)
论文作者:普体阿布
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 雷电论文; 技术论文; 输电线论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第8期论文;