摘要:随着我国经济的快速发展,用电需求越来越大,对电能质量的要求也越来越高,所以高质量的电网的建设工作就显得越来越重要。220kV高压输电线路的电能质量是整个电网环节中的重要电压等级,在220kV高压输电线路在实际的运行中,雷击跳闸故障是最常见的故障。本文主要研究防雷接地的几种解决方式,提高电网的运行安全。
关键词:220kV高压输电线路;防雷接地技术、避雷针、避雷线
引言
电网作为一个国家的重要设施,对于国家的发展以及人们的正常生活都有着巨大的影响,并且对于经济建设有着巨大的推动作用。随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,各种设备以及技术都应用在了国家电网的建设中,也使得我国的电网建设得到了很大的发展。人们的生活水平不断提高,社会的不断发展,使得对于用电安全以及供电质量都提出了更高的要求。我国的220kV高压输电线路的防雷技术已经取得良好的成果。
1 220kV高压输电线路遭受雷击的原因
首先,220kV高压输电线路多架设在空旷的野外,并且是高空性架设,离地高度较大,无形中增大了其遭受雷电击中的概率。同时,220kV高压输电线路其直径较粗,以承载住较高电压的输电供应,其内部相应的金属材料较多,相较于中低压的输电线路而言,其所遭雷电击中的概率将更大。由于雷电在产生时,其自身所带的强大电流对大地产生放电效应"。其起电时与先导的放电过程引发架空的220kV高压输电线路产生雷电感应电荷,于雷云向大地放电的同时转化为自由电荷向导线的两侧均匀移动,同时感应电压可达到上千伏。由此我们可知雷电对于220kV高压电线所产生的冲击波力度之大,势必对于相应的供电设备、通讯设备等造成非常严重的破坏,进而阻碍了高压线路的正常运行,同时还会出现线路被烧毁、设备短路等情况的发生。虽然我们于架设线路时,对其按照相关要求也进行了避雷器、避雷线等相关避雷设施的安装,然而,于运行中不可能将雷电的电击危害于任何情况下完全地规避掉,并且其于自身运作中产生的一些情况,对于起到防雷击的效果有一定的影响,即防雷的效果不佳。
2雷击对输电线路的主要危害
2.1直击雷对输电线路的危害
直击雷是影响输电线路系统的重要雷击类型,在雷暴天气中输电线路的杆塔、导线、突兀设备都有可能受到直击雷的袭击,在输电线路中产生电压过高、电流过强的危害,并会出现对输电线路摧毁性的破坏作用,对整个电力系统造成安全运行的影响,并会出现直接的经济损失,影响电力安全与应用。
2.2感应破坏对220kV高压输电线路的危害
在220kV高压输电线路受到的雷击危害中,感应破坏是其中常见的一种破坏形式。感应破坏指的是220kV高压输电线路受到雷击时,受到雷电影响而在220kV高压输电线路的杆塔、输电导线以及相关设备中的感应性电压出现异常,从而造成了220kV高压输电线路相关设备、终端以及结构等受到损坏的现象。感应破坏是雷击危害中非常普遍的破坏形式,所以在220kV高压输电线路的防雷接地工作中应该将其列为重点考虑对象。
2.3反击破坏对220kV高压输电线路的危害
在220kV高压输电线路受到的雷击危害中,反击破坏对于220kV高压输电线路而言属于次生性危害。反击破坏指的是当220kV高压输电线路受到雷击时,杆塔或者避雷设备在输电线路系统或者设备中产生的反击的现象。出现反击破坏会给220kV高压输电线路造成短路的故障。
3 220kV高压输电线路防雷接地技术
3.1设置侧向避雷针
设置侧向避雷针主要是在杆塔上,这是一种高效可行的避雷技术。杆塔的侧向避雷针设置主要指的是利用水平侧向避雷针对于避雷线的保护区域进行拓展,利用这种方式不仅仅可以增加弱雷吸引数量,还能够最大程度地降低甚至避免220kV高压输电线路发生绕击的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在杆塔上设置侧向避雷针进行避雷的工作原理主要是发生先导放电的带电的云层一旦与地面之间的距离达到一定程度的时候,侧向的避雷针就能够通过先导放电形成的电场的改变从而调整电场的移动方向,进而将雷电吸引到避雷针的接闪器上,让带电的云层中的电荷释放在避雷针上,从而有效保护220kV高压输电线路不被雷电所伤。在杆塔上设置侧向避雷针的技术与保护角避雷或者是避雷线避雷有所差异,相较于保护角避雷以及是避雷线避雷,利用侧向避雷针进行避雷,对与雷电的吸引能力更强,侧向避雷针针形结构比较特殊,具有非常强大的低空弱雷吸引能力,从而极大地减弱了高空中的雷电的破坏能力,进而达到了高效避雷的目的。一般而言,侧向避雷针的安装位置主要在杆塔横担接近挂点的位置,侧向避雷针的长度通常为三米左右。并且通常会将侧向避雷针的前后两端的倾斜角控制在大约四十五度,这样做的目的在于增强侧向避雷针的防绕击功能。
3.2加装保护间隙
加装保护间隙的主要作用就是保护绝缘子让其免受损伤。利用保护间隙保护绝缘子的原理就是利用电弧闪络保护绝缘子,从而避免绝缘子受到雷电的攻击而造成损伤。制作保护间隙的方法比较简单,并且其制作的成本也相对较低,所以,几乎所有的雷电保护器中都安装了保护间隙,其应用非常普遍。
3.3避雷线的架设
对于220kV高压输电线路的防雷保护措施中,架设避雷线是最常用的也是最为有效的保护措施。避雷线的功能有很多,主要是防止输电导线被雷电直接击中,除此之外还有另外几种功能:⑴分流作用。避雷线的分流作用主要是通过减小经过杆塔的雷电流量,从而达到降低杆塔塔顶电位的目的;⑵利用耦合作用来降低导线中绝缘子上电压的目的;⑶屏蔽作用。主要是对输电导线起到屏蔽雷电的作用,从而降低输电导线中的过电压感应。通常而言,输电导线中的电压值越高,使用避雷线就会有越好的应用效果,并且使用避雷线的成本较低,所以在长距离输电线路中架设避雷线不仅有良好的避雷效果,而且较为经济。为了增强避雷效果,通常都会在220kV高压输电线路中架设双避雷线。
3.4消弧线圈的接地
采用消弧线圈接地的方式来进行防雷,主要是在接地电阻高并且220kV高压输电线路会受到频繁的雷击的地区。采用消弧线圈接地的方式进行防雷,其防雷效果会更好,因为利用消弧线圈进行防雷能够有效地避免单相接地遭受雷击时发生故障,即使二相接地以及三相接地都遭受到了雷击,但是并不影响单相接地,单相接地导线不会因为受到了雷击而发生跳闸事故。导线闪烁就相当于导线接地,导线接地会增加耦合作用,从而降低输电线路中的电压值,有效增强了220kV高压输电线路的防雷功能。
3.5安装自动重合闸
220kV高压输电线路具有受到雷击之后自动恢复的功能,在输电线路闪络之后,输电线路能够通过跳闸从而自动消除了因为线路闪络而造成的影响。所以,应该在220kV高压输电线路中安装自动重合闸,从而有效降低输电线路在受到雷击之后的自动恢复时间。
结语
综上,本文分析了220kV高压输电线路受到雷击而产生故障的各种原因,提出了设置侧向避雷针、加装保护间隙、架设避雷线、消弧线圈接地以及安装自动重合闸等应对措施,电力企业对于220kV高压输电线路的防雷要加大重视,结合实际情况运用相应的防雷技术,从而提升220kV高压输电线路的防雷能力,保障220kV高压输电线路能够安全稳定运行,保障正常的电力供应。
参考文献
[1] 李冰,于海洋.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J]. 电子制作. 2015(24)
[2] 李金发,张林峰,石斌.刍议220kV高压输电线路防雷接地技术[J]. 通讯世界. 2017(10)
[3] 史玉玲.220kV高压输电线路防雷接地技术探析[J]. 山东工业技术. 2017(17)
[4] 段亚男.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J]. 低碳世界. 2017(06)
作者简介
刘永生(1984-),男,河北保定,工学硕士,工程师,主要从事输电线路设计。
顾卫兵(1969-),男,江苏盐城,工学硕士,工程师,主要从事输电线路设计、线路管理工作。
论文作者:刘永生,顾卫兵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签:线路论文; 高压论文; 避雷线论文; 避雷针论文; 防雷论文; 雷电论文; 杆塔论文; 《电力设备》2018年第10期论文;