摘要:高压输电线路是电力系统的重要组成部分之一,其运行稳定与否直接关系到电网的运行可靠性。为保证高压输电线路的安全、稳定、可靠运行,应当对各种防雷技术措施进行综合运用,以此来增强线路的防雷水平。在未来一段时期,应当加大对防雷技术的研究力度,除对现有的技术措施进行优化改进和完善之外,还应开发一些新的防雷技术,从而为高压输电线路防雷提供技术支撑。
关键词:高压输电线路;综合防雷措施;应用
前言:在高压线路的正常运行过程中,一旦遭受到雷击,就会有可能造成线路故障的发生,特别是在高压等级较高的线路中,其遭受雷击故障的可能性会更大,造成的危害也会更加严重。如果没有采取合理的防雷措施,容易造成非常大的损失,严重影响到电力供应的正常开展。
1雷电对高压输电线路的影响
高压输电线路暴露在外部环境下,易受恶劣天气条件和自然灾害的影响,降低电网运行的安全稳定性。雷电是常见的自然现象,也是威胁高压输电线路安全的重要外界因素之一。雷电对高压输电线造成的危害主要体现在以下方面:
1.1直击雷危害
直击雷是指雷电直接对高压输电线路产生电击,在没有采取防雷措施的情况下,易造成严重危害。如,雷电直接击中杆塔后,雷电流急剧上升,在瞬间增大杆塔顶部与导线之间的电位差,出现闪络现象,阻碍杆塔顶部与导线的正常连通,严重时造成两者中断,直接危害到高压输电线路运行;直击雷还会对导线产生较大危害,使导线产生过电压,易引起线路故障。
1.2感应雷危害
当雷云经过高压输电线所在区域时,会产生放电现象形成电磁感应,对路线造成危害。感应雷危害是常见的雷电灾害类型,对高压输电线路的危害较小,一般对35kV以下的线路能够产生较大危害。
1.3雷电冲击波危害
相比较直击雷和感应雷危害而言,雷电冲击波具备突发性的特点,在发生雷电冲击波时,高压输电线路无法承受突如其来的高压,对线路带来严重冲击和破坏,引发线路故障,进而威胁到高压输电线路的正常运行。
2高压输电线路雷电的种类
根据过电压的原理,可以将雷电分为直击雷和感应雷,它们的来源和性质存在较大的区别。其中直击雷会直接击中线路、杆塔和避雷线,从而造成线路的过电压。感应雷则是由于空间大量放电造成线路和大地之间出现强烈的电磁感应。雷击的发生经常会导致线路跳闸现象,此时绝缘子会发生高压放电现象,最终导致线路的故障。直击雷经常发生在杆塔、避雷线、绕击导线上。当击中这些部位时,电压击中部位和导线会产生比较大的压差,一旦超过了绝缘等级,就会造成导线闪络现象的重选,这被称为反击。随着雷云的不断聚集,线路会感应出和雷云电荷相同的束缚电荷,这些电荷最终都会漏到地球中。雷云如果对地放电,雷云电荷会出现瞬间放电的现象,线路中感应出来的电荷会变成自由电荷,如果沿着线路进行传播,就会感应出过电压。
3综合防雷措施
3.1合理规划输电线路的录井。
通过合理对输电线路的路径进行规划,可以有效防止雷击现象的发生。因此,在实际进行高压输电线路建设之前,应该做好实地考察工作,根据外界环节因素,如对当地的地理、气候、生活条件等进行综合考虑,然后形成一个最优方案,降低雷击发生的可能性。虽然当前对雷击现象的研究还处于进行阶段,还无法完全摸清雷击的发生规律,但凭借工作人员多年的经验,还是可以判断出哪些地方发生雷击的可能性会高一些。在进行线路设计的过程中,可以避免在这些位置架设高压线路,降低线路遭受雷击的可能性。例如上风向的风口地带、茂密的森林、大型水库等都是雷击现象频繁发生的地方,在架设高压线路的过程中,应该尽量避开这些区域,最大程度避免雷击现象的发生,还应该尽量避开重冰区和微气象区。
3.2架设避雷线。
在高压输电线路施工过程中,要架设避雷线用于保护高压输电线路的安全运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆避雷线是最为基本和重要的防雷保护措施,具备防雷效果好、适用于高压输电线路防雷保护的特点,高压输电线路的电压越高,越能起到良好的防雷效果。避雷线主要对高压输电线路遭受直击雷有着明显的防护作用,在避雷线架设过程中,应减小避雷线对导线的保护角,以保证防雷效果。根据相关规定,220kV高压输电线路以及330-500kV超高压输电线应采用双避雷线,避雷线对边导线的保护角为20。同时,架设避雷线还能够减少高压输电线在雷电天气条件下的闪络次数,保证线路绝缘子串的稳定性,进一步避免高压输电线形成感应电压,保证导线运行稳定。
3.3降低杆塔的接地电阻。
为了有效确保输电线路和固体结缘不会被雷击的高压击穿,可以通过减少杆塔的接地电阻来实现。随着杆塔接地电阻的不断降低,塔头电位下降很快,线路中的空气和绝缘就越不容易被击穿,设备的工作可靠性也就会越高。为了有效降低杆塔的电阻,需要根据杆塔设计的实际情况,掌握地网设计中需要达到的接地参数,并根据实际土壤电阻率来确定合适的接地电阻,并制定相关的施工方案和质量标准。只有杆塔的接地装置满足了设计的要求,才能有效提高设备的耐雷水平。在对旧电网的改造过程中,在完成新接地的改良工作后,应该新地网络和旧地网络有效连接起来,这样可以进一步降低接地电阻。当前在实际的接地设计中,经常会采用水平放射型接地、垂直接地、水平加垂直混合地网、水平网络接地等接地形式。在实际的应用过程中,深孔垂直接地的阻抗效果最好,如果施工条件满足,应该尽量采用这种地网形式,这样才能充分提高接地装置的散流效果,让接地保护装置可以充分发挥自身的作用。
3.4安装防雷绝缘子。
在10kV架空线路的周围一旦发生雷击现象,瞬间就会产生非常高的电压,这就是过电压现象,很容易造成线路断线事故的发生,对电力供应的安全性和平稳性,会造成非常大的影响。为了有效避免这种情况的发生,可以采用安装防雷绝缘子的方法,有效对雷击产生的能量进行吸收,还可以防止高压线路出现明显的过电压。在实际的使用过程中,防雷绝缘子的种类往往比较多,其主要包括支柱式、横担式、耐张绝缘子等,都有不错的使用效果,其主要利用更加大放电间隙来提升对线路的保护效果,在实际使用过程中,应该根据实际情况来进行选择,并选择合适的安装距离,提高其防雷效果。
3.5采用不平衡绝缘手段。
在当前的高压架空输电线路中,对双回路线路的应用越来越多,传统的防雷技术应用效果比较有限。为了满足防雷设计要求,可以采用不平衡绝缘手段,可以有效减少线路遭受雷击的跳闸事故,保证输电的平稳性。其工作原理是让线路的绝缘子串片的数量保持不一致,在遭受到雷击后,串片少的回路会首先发生闪络,让闪络之后的导线看成是底线,从而可以有效提高线路的耦合作用,让回路的抗雷效果得到明显的提升,可以始终保持一个回路进行供电。
3.6雷电定位系统的使用。
根据长期的研究发现,山区雷电事故的发生往往集中在某一些固定的区域,如果可以有效掌握这些区域的具体位置,就可以直接采取针对性的措施。通过将该技术有效和计算机结合起来,可以自动对雷电数据进行采集,通过对这些数据的处理,就可以制成雷电密度图。该图可以有效反映出来雷电发生的规律,帮助科研人员进一步对雷电数据进行分析,有效掌握哪些区域是雷电的多发区域。从而在超高压线路的规划设计过程中,尽量将这些区域给避开,减少雷击输电线路事故的发生。
4结语
电力工程的发展对架空线路的防雷工作提出了更高的要求。针对架空线路防雷的实际要求,合理采用防雷技术措施,可以避免由于雷击造成线路故障的发生。
参考文献
[1]乔广社.超高压输电线路跨越高铁技术探讨[J].硅谷,2015,8(04):121-122.
[2]林小华.浅谈影响超高压输电线路保护的相关因素[J].机电信息,2012(12):19+21.
[3]吴健,樊创,冯国亮,朴亨.基于网络同步技术的在线电晕损耗监测系统设计[J].电子技术应用,2017,43(02):51-53+57.
[4]林峰,焦群,朱江,刘金锁,赵华.统一代理技术在输电线路状态监测前端的研究[J].电子技术应用,2014,40(08):122-125.
论文作者:黄启珊
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签:线路论文; 高压论文; 防雷论文; 雷电论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 发生论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;