220kV输电线路防雷接地技术分析论文_束毅

220kV输电线路防雷接地技术分析论文_束毅

(国网江苏省电力公司盐城市大丰区供电公司 224100)

摘要:220kV高压输电线路在我国电网中占有相当大的比例,雷电对于电网的破坏性非常大。因雷电而导致线路出现故障时有发生,通常会造成大规模的跳闸停电事故,给社会带来经济损失,给人们生活带来诸多不便。因此,必须要加强220kV高压输电线路的防雷措施,加强其防雷接地技术的效果和作用,从而达到尽可能的完善220kV高压输电线路防雷接地技术。基于此,文章就220kV输电线路防雷接地技术进行分析。

关键词:220kV输电线路;防雷接地;技术应用

1.雷击对220kV高压输电线路产生的影响

雷电现象发生时,它会携带强大的电流,电流击中高压线会出现强力冲击波,这种强力冲击波能在瞬间切断高压输电线路,导致线路不能够正常运行,可能会造成输电设备短路甚至导线被烧毁的现象。制作220kV输电线路所使用的材料中,金属含量非常高,高压输电线路相对于低压输电线路来说,更容易受到雷击,在雷击中受到的危害程度也会更重。目前,为了防止高压输电线路遭受雷击危害,大部分都装有避雷针和避雷线等防雷设备,但是在实际使用过程中,有些防雷装置会出现暂态过电压,在这种情况下,这些防雷装置的效果就不能很好地体现出来。

在雷电击中220kV高压输电线路时,会对电网产生比较大的影响。220kV高压输电线路在遭受雷击的情况下会产生比较高的过电压,遭雷击后高压输电线路可能会出现闪络的现象,出现工频电压,在遭受雷击后,220kV高压输电线路会出现跳闸现象,使线路不能正常供电,影响日常的生产与生活用电。

在雷电的形成过程中,会出现一种雷云,雷云对220kV高压输电线路的导线会产生较大的影响,使导线出现静电感应,这时,一旦雷云开始放电,雷云与导线之间会出现巨大的感应电压,吸引雷电,这会严重影响到220kV高压输电线路的安全。

2.220kV高压输电线路防雷接地中存在的问题

2.1雷电的发生具有随机性

雷电通常发生在夏季,但由于发生雷电的地点和时间具有随机性,很难找出完全符合条件的规律。尽管当前阶段我国的天气预报已经有了很大进步,但在预测雷电这一问题上还有不足,实际工作中难免会出现遗漏。在这种情况下,无法做到精准预测雷电事件的发生,给高压输电线路预防雷电的工作造成被动,因此,需要从多方面应用防雷接地技术。

2.2高压输电线路的设计水平有待提高

不同地区和单位高压输电线路的设计质量参差不齐,设计方案也具有很大差异,我国地理条件复杂多样,给工作人员开展设计工作带来很大难度。倘若在设计高压输电线路时,没有考虑工程的气候条件、实际运行环境,生搬硬套已有方案,容易造成所设计的高压输电线路不能达到工程当地的防雷标准,从而不能有效预防雷击事件。在设计输电线路路径时,应当尽量避开雷区,或加强雷区输电线路的防雷处理。

2.3高压输电设备设备老化导致抗雷能力降低

由于高压输电设备接触点焊接质量不高,有些设备年久失修,使高压输电线路更容易出现跳闸的现象。在高压设备施工的过程中,焊接一些接地体时,所使用的规格并没有达到相关标准的要求,致使高压线路容易出现意外跳闸。

2.4接地电阻较高

当高压线路的接地设备运行一段时间后,由于缺少日常的必要维护,使设备受到严重腐蚀,增大了接地电阻的阻值,对高压输电线路安全运行造成极大威胁。在进行回路检测工作时,若采用的电极不能达到标准或是架杆出现了严重腐蚀,也会给接地电阻的阻值准确性带来影响。

3.防雷接地技术的分析

3.1避雷线的应用

避雷线是最基本的避雷措施,在220kV高压输电线路中广泛运用,其核心作用就是吸引雷电,以避免导线受到雷电直击。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,避雷线还有其它几个重要作用。(1)通过对雷击事故后的巨大电流能够起到强大的分流作用,减少电流从而避免其流入杆塔,以此来有效的降低电流对其余电力设备的破坏情况。(2)通过对高压输电线路的电压进行屏蔽作用,可以大大减少雷击事故产生的电流对电压造成的影响,从而避免了供电系统由于电压不稳而造成的不确定因素。(3)通过导线耦合的性能作用,能够非常有效的对220kV高压输电线路的绝缘体的电压进行抑制,从而减低绝缘体的电压。

3.2增强绝缘水平

220kV高压输电线路的杆塔越高遭雷击的可能性就越大,因此,特殊区域所使用的输电线路高杆塔也就越容易遭雷击,在进行高杆塔建设的过程中,必须使用特殊的方法,对高杆塔的顶部进行加大措施,使用的绝缘子需要大爬距悬式,也可以增强绝缘子的数量,从这两个方面来对220kV高压输电线路的抗雷性能进行加强作用。由此可见,遭雷击的概率与杆塔的高度成正比,杆塔越高,受雷击的可能性越大,根据有关规定,标准杆塔每增10m高度就必须相应的加上绝缘子,而超过百米的高杆塔,则需要根据实际情况和经验来增加绝缘子的数量。

3.3采用消弧线圈的接地方法

在雷电活动比较频繁或者接地装置电阻阻值比较大的地区,能采用消弧线圈的接地方法来达到防雷的目的。消弧线圈的接地方法能够有效的避免单相雷击产生的接地故障。当其他相被雷电击中时,单相导线不会因为雷电击中而出现跳闸故障。高压输电导线闪烁后即以为这接地,进而增强耦合作用,使得高压输电线的电压减小,提升其防雷能力。

3.4装设自动重合闸刀

高压输电线上的绝缘子有着较好的自我修复性能,绝大数因为雷击而产生的工频电弧和冲击闪络在线路跳闸之后,会出现快速的游离,导致高压线路不会受到致命的破坏。所以,装设自动重合闸刀对提高高压线路的抗雷能力是极为重要的。因为绝大数的雷击在中性点接地电网均为单相闪络的,所以,电力作业人员能够通过单相重合闸来减小对用户供电影响和降低断路器维修的工作量。

3.4在220kV高压输电线路上装设耦合地线

在有的高压输电线路上,已经装设了避雷线的情况下还是经常遭受雷击,而且对于接地线的电阻也很难再进行降低,这时我们可以在导线下方再增加一条架空地线,这条地线被称之为耦合地线。耦合地线的作用不是用来减少绕击率,而是用它来使该基杆塔地网与相邻杆段的地网之间能够连接良好,这就相当于在底下埋设了连续伸长的接地体,在雷电对输电线路进行反击时能够增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数,这就相当于降低了塔杆的接地电阻,对高压输电线路形成一种保护,让线路不会发生闪络现象。实践证明,在一些经常遭受电击的输电线路上加装耦合地线后,这些线路在遭受电击后的跳闸率较原来降低了40%~50%左右。

3.5在220kV高压输电线路防雷过程中应用雷电定位系统

雷电定位系统是一种全新的高水平现代科技,它能够对雷电进行全自动实时监测,当高压输电线路遭受雷击跳闸之后,运用雷电定位系统能够对遭受雷击的杆塔进行准确定位,帮助线路维修人员快速找到故障点,节省线路维修人员的时间,能够使输电线路尽快恢复供电,确保高压输电线路供电的连续性。高压输电线路的管理人员还可以对累积的雷电定位系统数据进行分析,及时、准确地掌握雷电活动的规律与特性,帮助日后的防雷工作开展。

总之,220kV高压输电线路防雷接地技术的应用,能够大大提高其防雷性能,有效降低线路在雷击过后出现的跳闸率。因此,需要不断地进行探索与尝试,把雷击对220kV高压输电线路的危害降到最低,最大程度保障人民的生产生活用电安全。

参考文献:

[1]颜繁武.220kV电网输电线路防雷技术研究[J].工程技术研究,2016,07:45+52.

[2]隋新,刘梦飞.试论220kV高压输电线路防雷接地技术[J].低碳世界,2016,10:25-26.

[3]李孔光.浅析220kV高压输电线路防雷接地技术[J].科技展望,2016,17:113.

论文作者:束毅

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/21

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