摘要:现代社会经济高速发展,日用电器日益增多,不管是种类还是数量方面都大大提高,用电量也随之迅猛增加,这对于日益完善的供电系统有着必要的联系,而其中220kV高压输电线路又起到了重要作用。而要保证220kV高压输电线路良好的进行供电,就需要保障供电系统的安全稳定。然而台风、雷暴、暴雨等极端恶劣天气条件下产生的雷击现象,将会给电力供应系统造成影响,甚至能直接破坏整个220kV高压输电线路。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,为供电网络提供更可靠安全的供电环境。
关键词:220kV;高压;输电线路;防雷接地;技术
1、高压输电线路防雷的意义
220kV高压输电路线分布区域较为广泛,绝大部分线路设施分布在荒郊野外,由于荒郊野外地理环境相对来说较为空旷,刚好成了雷暴、暴雨、台风等恶劣天气下产生雷击的高发区域。因此,分布在荒郊野外的220kV高压输电路线很容易遭受雷击,这给220kV高压输电线路的安全供电带来了严重的安全隐患,常常会因为雷击现象的发生而引起过高的电流,从而引起220kV高压输电线路的电压不稳,导致供电系统自动切断线路及跳闸的状况时有发生,使得整个供电系统遭受不必要的损失,严重影响了社会大众用电安全和用电质量,而且给国家也带来一定的经济损失。因此,有必要对220kV高压输电线路进行更加安全可靠的防雷措施,加强防雷接地技术,对其中的辅助材料进行更好的绝缘处理和抗压处理,能够很好的预防雷击事故。在发生雷击现象的时候,一旦雷击区域内的辅助设施没有达到相应的规格和指标,将会产生二次伤害,雷击事故产生的强力电流将通过220kV高压输电线路进行传输,给社会大众带来生命、安全、财产上的危害。220kV高压输电线路遭受雷击后,将会给整个电力供给系统带来巨大的损害,而在进行雷击事故维修过程中,其工作量巨大不说,而且还非常麻烦,维修成本消耗也比较巨大。由此可见,对于220kV高压输电线路的防雷措施,是必不可少的,可以通过防雷接地技术,进行雷电的接引,一旦发生雷击事故,便可以通过防雷接地技术,将220kV高压输电线路中雷击产生的电流通过其防雷接地设施,转接到地下,在很大的程度上降低了雷击的危害,有效的将电力供应系统的安全系数提高,从而减少雷击现象对220kV高压输电线路的影响,提高了电力供应的效率和安全性,同时对社会大众用电质量的可靠性也有着显著提高。
2、雷击产生的原因及危害
当高压输电线路发生雷击时,一般情况下会在发生位置产生一种强烈的感生电流,同时220KV 高压输电线路的主体又都是以架空为主,所以在发生雷击问题时,其都会通过输电线路进入到电力系统,对电力设备和通信系统造成巨大的破坏。目前,虽然在多数的220KV高压输电系统中,设置了相应的避雷装置如高压避雷器和阀型避雷器等,但这些避雷装置都存在一共性特点,即反应动作缓慢,而且也会伴有较高的残压,在低压输电线路中同样也会出现一种很强的暂态过电压,由此对于输电线路的避雷效果也产生了一种极为不利的影响。
3、220kV高压输电线路防雷接地技术的应用
3.1、降低杆塔接地的电阻
依据雷击闪络的反击原理,适当减少接地电阻与电感,提升耦合系数,是提高220kV 高压输电线路防雷性能的有效手段。因此借助地下导电能力对杆塔的接地电阻加以控制,将输电线路中多余的雷电导入大地,以控制雷电对输电线路的冲击,从而避免线路遭到雷击而引起跳闸。
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3.2、布置避雷线
在220kV 高压输电线路上布置避雷线是有效避雷的举措之一,避雷线可以将雷电偏离输电线的位置,避免雷电直接接触到输电线,起到保护输电线路的作用。避雷线可以把因雷电产生的较大强度的感应电流进行分流或是引流,从而减少塔内的电流大小,在最大程度上保持输电线路中电压的稳定,削弱雷击的破坏力。此外,避雷线还能够利用导线本身所具有的耦合性质降低高压输电线路中产生的绝缘电压,减小由于雷击而产生的感应电压的大小。需要注意的是,在进行避雷线的选择和铺设时,应当严格遵守相关技术标准和规定。根据相关标准规定,在220kV 输电线路中,需在全线架设避雷线,尤其是在易遭受雷击的区域,要架设双避雷线,并且避雷线的保护角不宜大于15°,在雷电活动频繁的地区则要应用更小的保护角。高压输电线路中电压的大小与避雷线的避雷效果基本一致,当线路中的电压越大,避雷的效果也就越明显。
3.3、提高绝缘水平
在220kV 高压输电线路的架设中,杆塔越高,就越容易遭受雷击。因此对于要求使用高杆塔输电线路的雷击频发区域,在架设杆塔时,必须拓宽杆塔顶部的空间,通过大爬距悬式绝缘子与增加绝缘子的串片数等方式,来提升高压输电线路的防雷能力。绝缘子的安装必须依据行业的有关规定,杆塔高为40m 及以上时,每超出10m 必须增加1 个绝缘子,一旦高于100m 时,需要依据运行经验,适当增加绝缘子,以提高绝缘的水平。
3.4、耦合地线的架设与管型避雷器的安装
通过降低线路杆塔的高度,虽然能够使得接地电阻得以有效的降低,也属于一种很有效的抗雷击方法,但其应用具有一定的局限性,只适用于一些固定的地区。对于不能应用这一方法来降低接地电阻的地区,则可以采取另外一种方法,即架设耦合地线。架设耦合地线的方法,其主要原理就是通过加强避雷线与高压输电线两者之间的耦合作用,以此促使绝缘子串的电压得以有效降低,此外,这一方法还能够对雷击所产生的高压电流进行分流处理,在防雷方面发挥出了一种十分显著的应用效果。
3.5、安装垂直地极
在土壤电阻率较高的地区,使用垂直地极是一项有效的弥补措施。安装使用垂直电极可以有效改善土壤表面接地较差的问题,可以在杆塔周围的位置安装适当数量的垂直接地极,埋设深度应该保持在0.5m 左右。对水泥杆塔而言,垂直地极的安放位置应当与杆塔距离4m 为宜。而对铁塔而言,垂直地极的安放位置与塔杆距离6m 为宜。垂直地极应当经过圆钢或角钢的处理,使地极之间的距离保持在4~6m 的范围,长度应当大于1.5m。当在陡坡的地理条件下安装垂直地极,要准确计算地极的安装深度和垂直地表面的深度,从而发挥地极散流的作用。
总而言之,220kV输电线路是我国用电网络中的重要足组成部分,因而220kV输电线路防雷接地技术研究和应用关系着我国用电的安全问题,更是输电线路能否正常运行的关键所在,因而对于防雷技术我们应给予高度的重视,更要不断的进行研究和探索。
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论文作者:张逊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签:高压论文; 线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 输电线论文; 杆塔论文; 地极论文; 《电力设备》2018年第7期论文;