摘要:输电线路是我国电力系统不可缺少组成部分,其重要性不言而喻。保证输电线路长期稳定安全的运行至关重要。事实上,输电线路受到不良因素影响程度较高,其中雷击就是一个典型的代表。在雨季,雷电活动比较频繁,输电线路被雷击的概率较大。为了保证输电线路安全稳定的运行,做好防雷措施是非常必要的。差异化防雷技术的应用起到非常大的作用。差异化防雷技术因地形、雷电活动特点、输电线路特点等进行综合分析,设计最佳的安装方案。所以,输电线路安装差异化防雷装置大大减低被雷击的可能。
关键词:输电线路;差异化;防雷技术;策略
1 雷电危害的主要原因分析
雷电为一种自然现象,因雷击事件造成的财产损失和经济损失现象称之为雷电危害。雷电属于自然界的一种放电现象,雷电具有雷电流其中最大幅值可达数十千安和数百千安,雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高等特点。还因为雷电具有电性质、热性质、机械性等多类型的破坏作用,因而一旦发生雷击事件都会造成较为严重的后果。其中引起雷电危害主要的原因为:输电线路架设位置属于雷电高发区、输电线路之间的配置存在问题。
1.1输电线路架设位置属于雷电高发区
雷电危害除自身的不可预估性外,还存在一些现实情况的影响。受用电单位地理环境的影响,输电线路在架设的过程中地理环境海拔较高,属于雷电高发区。因此在雷电高发期受到雷电危害的几率较大,为了避免此类地区较高的雷电危害事件发生,针对此类地区的防雷措施的设立也尤为重要。
1.2输电线路之间的配置问题
因电流原因整体的输电线路都带有一定的磁场,雷电也具有一定的磁场。磁场与磁场之间存在相互吸引和相互排斥的现象,整体的输电线路受地理环境和气候的影响,所带磁场会根据环境变化而变化。
2 我国现阶段输电线路防雷问题分析
2.1对防雷技术手段的选择和应用未进行合理、优化布置
部分单位在开展防雷工作时,常常是各种防雷技术措施一哄而上,既没有充分调查线路落雷的特点,也未仔细研究分析输电线路各区段的差异性,而将各种防雷措施盲目地施展开来。
2.2“病急乱投医”,对部分原理模糊的防雷“新”装置的引入过于激进
近年来,接地模块、“可控放电避雷针”、“防绕击预放电避雷针”、“头部分裂均压式避雷针”等防雷装置在广西电网获得了大量应用。这些防雷装置,其工作原理在学界尚存争议,同时其标称的防雷性能亦未有运行经验相佐证。
2.3防雷工程整体缺乏技术经济考量
①防雷工作的滞后性。在目前的防雷工作中都是通过每年的雷击数据统计的基础上,属于事后数据,这就造成了防雷工作的滞后性,缺乏预见性。②防雷工作的长期性。在输电线路的防雷工作中需要很长时间的操作,所以要对每年的防雷改造的工作进行数据的统计、分析,为以后开展防雷工作做铺垫。③防雷设备的维护。保证防雷设备的正常运行时提高防雷水平的重要因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于防雷设备的运行环境都比较危险、恶劣,虽然可以了解设备带来的数据情况,但是不能掌握避雷设备的使用性能,所以要开展防雷设备的预测工作。
3 输电线路差异化防雷技术与策略
对于输电线路的防雷设计,应当从电力系统运行的实际情况出发,根据输电线路不同的条件,采用差异化的防雷技术和策略,才能做到因地制宜,取得较好的防雷效果,具体可以从以下几个方面分析:
3.1 根据不同的电压等级进行差异化防雷
不同电压等级的输电线路,有着不同程度的运行方式和负荷能力,因此必须要根据不同的电压等级,结合输电线路所在地区的地貌地形特征,选择科学的防雷技术。针对35KV以下的输电线路,一般可以配备相应的避雷线,对于雷电分布比较频繁的地区进行配置,或者是根据线路的密度安装适当的避雷器;针对110kv的输电线路,根据需要选择双避雷线,对于电力活动不多、用电量不大的地区,可以装置单个避雷器;针对220KV的输电线路,通常应当在每个线路上都安装避雷线,而且适当的选择双避雷线,这样能够消除杆塔壁垒的死角,从而达到全面的防雷效果。对于杆塔的接地电阻也需要进行科学的设置,使其适应地区的土壤电阻率。
3.2 对杆塔的接地电阻进行有效的控制
杆塔接地电阻是否得到有效的控制与杆塔遇到雷击的比例有着较大的关系,同时杆塔的接地电阻与其受到雷击时产生的点位升高度也有着密切的关系,如果能够将杆塔的接地电阻控制在较小的范围内,则其收到雷击时产生的辐射量就较小。
3.3 架设耦合地线
在某些特殊的地段,无法对杆塔的接地电阻实施有效的控制,这时可以通过架设耦合地线的方式,在导线的下方再架设一根地线,这样就能够避免避雷线与导线之间产生耦合,能够达到降低过电压的目的。同时,通过假设的耦合地线也能够将线路受到雷击时产生的电流进行分流,这样也能够提升线路系统整体的抗雷击水平。需要注意的是,在进行耦合地线的架设时,必须要使新假设的耦合地线处在原来导线的下方,这样相当于降低了杆塔的高度,达到降低绕击率的效果。
3.4 充分利用绝缘设备
在雷电活动较为频繁的地区,可以考虑通过增绝缘设备的方法来提高输电线路的抗雷击能力,这种方法也适用于大跨度地段。通常可以利用增加绝缘子片数的方法来实现,因为在雷电活动较为频繁的地区,往往都是处在山区或者是地势较高的地区,这里的线路构架形式也较为特殊,杆塔顶部的电位较高,受到雷击的可能性也较大,通过绝缘子的数量的增加能够使导线与避雷线之间的就增加,扩大绝缘面积。
4 结论
雷电现象可以产生剧烈热电和磁场效应及强大的机械破坏力, 而广泛应用于电力调度运行系统中集成度较高的电子设备所在的输电线路被雷击后, 电子设备由于反应非常敏锐将生成超负荷的电压磁波, 而其以线路网为依托将直接传输至变电站,使其介电强度缩减,感应电子器件被破坏,误使输电设备保护系统强迫输电设备跳闸, 已成为导致输电线路故障最主要的自然原因, 所以对输电线路采取防雷技术和策略具有重要的现实意义。
参考文献
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[3]陈祥睿. 浅谈输电线路差异化防雷技术与策略[J]. 工业c, 2016.
论文作者:涂伟明,沈磨群
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签:防雷论文; 线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 差异化论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第19期论文;