110kV输电线路运行中的防雷保护探讨论文_程小平

110kV输电线路运行中的防雷保护探讨论文_程小平

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摘要:受到雷击的110kV输电线路会产生诸多故障,从而影响到电力的运输。由此,研究在110kV输电线路运行的过程中,如何采取有效、高效的对输电线路、防雷保护措施,从而维持输电线路的稳定、安全,降低雷暴天气对于110kV输电线路的影响,就成为一件至关重要的事情了。本文主要通过阐述雷暴天气对110kV输电线路的影响,并提出相应的输电线路防雷措施。

关键词:110kV输电线路;防雷保护;运行

近年来,伴随着我国国力的日益提升,国内各项产业都欣欣向荣,高速发展,为了缓解地域经济发展不平衡和地域资源储备不平衡这些现状,党和国家积极推动发展了南水北调工程、西气东输工程以及西电东输工程,其中西电东输工程直接导致我们国家的电网系统建设呈现出一种新的发展态势。远距离输电主要依靠110kV输电线路,由于110kV输电线路的特殊性,其往往需要避开散落在各地的聚居地,建设在一些人烟稀少,比较荒凉的山地、旷野或者平原地区,但由此带来的影响就是,这些地方天气复杂、起伏较大、地形复杂极其容易使输电线路受到自然灾害的影响,尤其是雷暴天气,所以在降低雷暴天气对于输电线路的影响,保护输电线路,提高输电线路的效率就成为了远距离输电工程的重中之重。

雷暴天气对于110kV输电线路的影响

110kV输电线路常遇雷击的类型

输电线路常遇到的雷击类型主要有雷电绕击、感应雷过电压和雷电反击三种。顾名思义,雷电绕击就是指雷电避开了避雷针、避雷线等防雷措施,直接的击中了输电线路的导线,雷电强大的电流在导线的一侧或者两侧进行传递,从而造成了变相瓷瓶串发生闪络。通常,雷电绕击会在输电线路较为空旷的地方发生,如:平原或旷野地带。而感应雷过电压则是在雷电击中杆塔、线路或是周围地面后,会产生电磁感应现象,导致导线上甚至导线中的电流增大,由于输电线路自身的特殊性,导线两侧会产生感应过电压波,然后在极短的时间内将线路转化为高压线,感应雷过电压往往会发生在输电线路空架的部分。雷电反击是雷电直接击中输电线路的防雷设施或电线杆之后,产生的超级雷电流击穿大地,接地电压的数值瞬间增大数百倍,同时输电线路会产生更高的感应电压,雷电反击发生时,放电电压瞬间可达几万伏甚至成百上千万伏,瞬时产生的电流值可以达到几十万安。雷电反击主要发生在110kV输电线路中的塔顶设施遭受到雷击导致发生跳闸时。

雷击对于110kV输电线路的影响

雷击对于110kV输电线路的运行有着极为重要的影响,作为我国西电东输工程的关键组成部分,110kV输电线路在日常的运行中,遭受雷击,从而导致输电线路的故障,雷击导致110kV输电线路的成本增高,效率降低,危害较大。电力无法正常运输与诸多的因素有关,如:地线的特点、架空地线的有无以及遭受雷击时雷电电流值的大小。

110kV输电线路防雷技术的影响因素

架空线路绝缘配置因素

雷电绕击发生是雷电强大的电流在导线的一侧或者两侧进行传递,所以若是按照单回线路进行线路绝缘配置,则可以有效的降低双回线路同时故障的故障率,但是总的故障率依旧不会降低,甚至会有所增高。所以,110kV输电线路的单回线路和双回线路应该采取不同的绝缘配置。

架空线路排列因素

对于110kV输电线路的同塔双回线路来说,一般情况下,会采用双向逆向的排列方式来降低两侧同时故障的概率。

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三、110kV输电线路的防雷措施

采用科学合理的手段来有效保护110kV输电线路,降低雷电对于输电线路的影响,不但可以降低输电的成本,还能提高输电的效率,以及输电的可靠程度。所以,采取高效的防雷措施有着极为重要的意义。

架设耦合地线

根据上述对几种110kV输电线路常遇雷击类型的分析,结合雷击闪络的反击原理,增加输电线路的耦合系数、降低接地电阻以及减少电感都可以有效的提高输电线路的综合防雷能力。一般情况下,采取布置架空地线和增加耦合地线的措施来增加输电线路的耦合系数,但是因为雷击所存在的稳态电磁感应过程和暂态行波,这两种措施的作用并不是特别的显著。因此,我们可以采用加强化的电磁感应型的杆塔接地射线来增加输电线路的耦合系数。

110kV输电线路在架空地线时,如果发现了容易遭受雷击的区域,通常会在以外的区域来架空地线,从而分流或者耦合遭遇雷击时,输电线路所产生的强大电流,达到保护输电线路的目的。

安装自动重合闸设备

一般情况下,雷击发生的时间较为短暂,输电线路产生的闪络性故障不会长期存在,雷击后会自动消失。所以,要达到提高输电线路效率和可靠性的目的,110kV输电线路在架设时应该把线路的继电保护和自动重合闸,这样可以进一步的提高输电线路的防雷电能力。

架设避雷针

为了提高输电线路在遭遇雷电时也能稳定、安全的运行,整体输电线路在架设时应当采用避雷线。避雷线不仅仅能够避免直击雷,同时还能分流强大的雷电流,降低大地中涌入的电流值,有效的避免了雷电反击的发生。针对那些容易遭受雷击的杆塔,可以适当的增设绝缘子,从而提高架空线路的防雷能力和抗雷能力。

降低杆塔接地电阻

杆塔接地电阻主要是和避雷线相连接,可以将强大的雷电电流分流向大地,从而提高线路的防雷能力和抗雷能力。在接地装置中,防止雷击闪络的关键时接地电阻的大小。通过查阅过往的一些资料可以看出,接地电阻电阻值的不同对于雷击闪络也有着很大的不同,甚至可以达到几十倍的差距。同时,接地电阻电阻值的选择应该结合杆塔所处的环境情况,即根据土壤的情况来选择接地电阻的阻值。

一般情况下,可以采用接地装置、连续伸长接地线等方法来降低杆塔的接地电阻。其中连续伸长接地线的总长度不宜太长,一般不能超过500米,国内长期使用的效果表明,其对于降低土壤电阻率的杆塔接地电阻有着积极的作用。

改善雷电泄流的通道

由于雷电泄流通道的接触不良所产生的电阻,会增大杆塔接地的系统电阻值,让线路本身的接地体无法发挥作用。维护人员在维护输电线路的过程中,往往会忽略杆塔与接地体之间的连接情况,从而使得雷电泄流的通道不顺畅,降低整个系统对于雷电流的分流能力,削弱整个输电线路的防雷能力和抗雷能力。所以,保证雷电泄流通道的顺畅,对于整个110kV输电线路的防雷能力也有着至关重要的作用。

结束语

110kV输电线路往往应用在远距离输电上,所以其输电线路需要跨越的地域较广,加之我国的地域辽阔,气候环境种类丰富,输电线路所面对的环境与国外相比更为复杂,其防雷工作的开展也更加的困难,而且,影响输电线路防雷及抗雷能力的因素较多,复杂性也比较高。所以,在输电线路防雷措施工作的开展过程中,要认真的做好调研工作,充分的了解输电线路所处的自然条件,因地制宜的采用科学合理的防雷措施,从而降低整个输电线路防雷工作开展所需的成本,提高110kV输电线路的安全性和可靠性。

参考文献

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论文作者:程小平

论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期

论文发表时间:2018/11/16

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