摘要:随着中国电力工业的发展,各种传输线的质量也不断提高,但在一些中国的沿海地区,由于当地的气候、环境等因素的影响,本地传输线路受损现象严重。雷电是自然界中一种非常普遍的现象,有很多自己独特的特点,它的电压是非常高的,同时它还具有一个非常大的破坏力,长期暴露于户外的传输线而言,更是如此,一旦输电线路遭受雷电入侵,这可能带来非常严重的后果,这本文主要分析借鉴和参考的输电线路设计线路防雷技术。
关键词:防雷技术;输电线;应用
引言
目前,随着经济的发展,中国的电力行业也在不断地提高,输电线路的安全和中国的电力系统的稳定性对长期暴露在室外环境中的传输线路的正常运行有非常重要的影响,所以在工作中,相关人员必须在雷电防护工作的重要位置,更好地保证供电连续性的唯一途径。
1、雷电对输电线路的危害
闪电是自然界中一种非常普遍的现象,一次闪电的现象,其负面影响是非常强烈的,雷电高发季节是夏季,在华南,相对于北方的频率,虽然雷电放电时间很短,但其短期释放的瞬时电流是惊人的,或甚至几十万安培,在这种情况下,如果动物和人体碰到,后果将是灾难性的,甚至可以导致动物和人类的死亡。如果闪电击中建筑物或设备,使设备的建设由于高的温度和压力,有一个非常严重的损失,在这个过程中,所有的设备可能无法使用,大楼被击中内部的项目将完全失去其使用功能。因为闪电在短时间内会产生大量的电场和电磁场,而雷电本身的破坏力是不可估量的,在这种情况下也使得输电线路在运行时会受到很大的损害。目前,当前我国电力调度的细化在运行的过程中使用的都是集成化电子设备,如果这些设备遭遇雷电的袭击,它会产生一个非常严重的脉冲反应装置的导电性会大大降低,灵敏度比较高的电子元件将被彻底破坏,这也使得继电保护及故障监测系统,给出了错误的信号和指令,所以,在这一过程中的传输设备已经非常不利的影响,甚至完全崩溃,无法正常运行。
2、引起雷电的原因
2.1地理环境
闪电通常是更可能发生在山上,这是由于山区地形比较复杂,所以空气流动的频率是比较高的,在山上有大面积的森林,降水量大,因此,输电线路设计过程中容易受当地气候的影响,特别是在一些山谷和沿海地区,所以这些地区的设计时,必须充分考虑到地理因素的不利影响。
2.2线路杆塔高度
闪电主要是让地球电荷与雷云之间的负载,雷雨云容易产生过电压现象,其主塔为过电压放电的重要通道,在这种情况下,它是对实际故障很容易,所以在设计过程中必须的电流和感应塔也应适当调整,这也使得反击电压和电路也受到了很大的束缚。其次是线闪烁的程度和线间距有很大的关联。最后一点是相邻的塔如果有分流现象,会使整个系统分路的作用受到阻碍。
2.3土壤电阻率
在一般情况下,接地电阻和塔之间有着非常密切的关系,如果是在一些高山或岩石区,地形和地形比较复杂,所以应该把重点放在对岩土分层的步骤,在这个过程中,如果遇到雷电现象,此外对雷电的角色定位是塔顶,有可能对现状的思考,所以在这个过程中会有比较大的伤害。
3、输电线路防雷差异化设计与应用
3.1接地装置的改进
接地装置在线路防雷改造中起着非常重要的作用,一般线路改造后的老线路的线路达到线路等级的2/3以上,使接地电阻保持在较低的水平。如220kV线路应达到110kA,总路线也应该超过75kA。110kV线路进线段耐雷程度水平应达到75kA,总路线也应该超过40kA。下表是基于传统的计算分析。双地保护线路接地保护的基本要求。实际防雷水平受雷电波陡度、杆塔高度、绝缘水平等因素的影响。
大量计算表明,无论是110kV或220kV水平,接地电阻大小是影响矿井水平线的关键因素。因此,改善接地装置,尽可能地减小接地电阻,是一种行之有效的基本措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据收集到的相关数据,提出以下两种方法:(1)接地装置结构的改变,以及新型钢筋电磁感应的接地装置,传统的扩展地面线路和相邻线路杆塔水平接地极使用。(2)接地装置埋设深度要求,按季节计算埋深合理设计。
3.2线路避雷器的应用
这几年来,随着金属氧化物的避雷器技术日渐成熟,再加上其制造成本的降低,在输电线路上采用避雷器以达到保护效果也已经逐渐得到认可,并开始了大量的实践。研究表明,运用避雷器实现对杆塔的保护,在一方面上消除了雷击闪络现象,解决了输电线路周围雷电防护效果差的问题,提高了线路保护效果。在110kV输电线路上应用线路避雷器保护后,耐雷水平可提高到100~180kA,220kV 输电线路应用防雷避雷器保护设计后,能够使杆塔的耐雷水平提高到200~300kA,耐雷水平大幅度提高,基本上很少发生闪络。
在实际运行中,输电线路避雷器的保护范围与雷电电流大小和线路防雷等级有关。避雷器在避雷塔的安装中,雷电电流低于避雷线的水平线是整条线路,绝缘子不发生雷击闪络。雷电电流大于线路耐雷水平是避雷器保护铁塔绝缘子,靠近铁塔绝缘子不在保护范围内,会引起雷击闪络。
在避雷器安装点附近,整个输电线路的耐雷水平是完全一样的,不插电的线路避雷器的传输线。显然,线路避雷器的保护范围为零。和闪电与雷击线路避雷器安装一套塔输电线路的导线,当碰撞点附近的线路避雷器塔的安装,因为在最小的雷电电流1min高于最大传输闪电电流传输1max这次输电线路,输电线路杆塔绝缘子线不闪光,整个线路的保护范围,当雷击点在相邻的塔,只要雷电流大于传输自然最小闪闪雷电流1min线,保护范围为零,相邻线路绝缘子的塔层悬停。
4、电路设计线路防雷技术的应用
4.1选择合理的输电线路
对雷电现象的发生部分是由环境条件、地理条件、气候条件等影响,在输电线路设计的一些地区应避免雷击多发地区,如高山、深谷、倾斜的斜坡,等,降低输电线路遭受雷击的概率。根据雷击区的统计数据,该地区的输电线路应设计应尽量避免在导电的矿藏和地下水位较高的地区,土壤电阻率低、电阻率突变,与流域面积和生机勃勃的山,比较潮湿的盆地和峡谷,森林和其他地区,在电路的安装应尽量避免绕过面积减少雷电的发生。
4.2避雷装置的安装
设置闪电线。避雷线具有效率高、导流效果好、耦合和屏蔽效果明显等优点,被广泛应用于电网建设中,取得了良好的防雷效果。避雷线能减少杆塔的雷电电流,使杆塔的电位降低,并能耦合降低输电线路绝缘子电压,减少雷电的危害。实际施工中,一般20kV输电线路不需要安装避雷线,超过200kv需要直立整个防雷线,在上面的高压线路500kV需要两避雷线保证其屏蔽功能。
安装负角保护引脚。负角保护针是安装在塔顶导线上方的横向避雷针,主要用于改善屏蔽和减少临界距离。负角保护销在导线顶部起屏蔽作用,所以避雷针只能卸地,以免雷击区的形成。在山坡上塔顶负角保护针,对米或2.8m钢针的长度使用,用锋利的针筒。
可控放电避雷针。该装置是通过动态环和储能装置来控制针电场,使其能在雷电产生前向上引线,造成上游疲劳,使针出电场强度高,能快速产生脉冲放电。该装置能有效地减少雷击的机会。该装置由针、储能装置、金属支架、接地装置四部分组成。可控放电装置可安装在高架地面托架上方。可根据塔的形状和地形调整控制的数量和位置,以保证可控针的保护范围满足安装要求。
结束语
在传输线的设计过程中,我们必须对当地的因素,实际情况进行考虑,运用技术原理具体分析具体原则。为合理将降低线路的一种很好的方式可能是雷电的风险,在操作中电网将能够更好地发挥其应有的作用,为了进一步提高工作质量,需要广泛的合作,以促进中国电力工业的健康发展。
参考文献:
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[2]叶晓东.输电线路设计及运行中的防雷技术措施研究[J].中国高新技术企业,2011(33).
论文作者:王桂春
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签:线路论文; 雷电论文; 避雷器论文; 防雷论文; 杆塔论文; 装置论文; 避雷线论文; 《基层建设》2017年第28期论文;