输电线路差异化防雷技术与策略论文_龚永超

输电线路差异化防雷技术与策略论文_龚永超

(舟山启明电力设计院有限公司 浙江舟山 316000)

摘要:随着我国社会和经济的不断发展,人们生活中对电力的需求也不断增加,对输电线路进行建设也变得越来越重要,而输电线路中需要重视的问题就是雷电的防御。由于输电线路属于电网防雷比较薄弱的环节,所以如何保证输电线路能够有效防雷是很多雷电研究人员着重研究的重点。本文主要对输电线路差异化防雷技术进行分析探讨,提出笔者的思考和建议,仅供参考。

关键词:输电线路;差异化;防雷技术

随着科技信息技术的不断发展,不断提高了我国电网抵御雷击的能力,但是在我国电网防雷体系中,有关输电线路的防雷技术仍然存在一些问题,需要相关部门引起重视,并采取有效的对策解决问题,从而提高我国输电线路抵御雷击的能力。

1 输电线路

输电的概念为变压器将发电机中发出来的电能升压后,经过断路器等控制设备接入输电线路的过程。整体的输电线路可以分为两种类型,一类为架空输电线路,一类为电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、绝缘子、导线、杆塔基础、接地装置等构架而成。按照输送电流的性质分为直流输电和交流输电。其中直流电的实现传输成功的时间为 19 世纪 80 年代,但受当时技术条件的影响,直流电虽传输成功但在能力提高和收益方面都较差,受此影响 19 世纪末直流电传输逐渐更替为交流电输送。

2 雷电对输电线路破坏的原理

高压输送电路故障的最大一个自然因素就是雷击,故障一旦发生就会造成整个现代电力资源的浪费。众所周知,雷电活动能够产生剧烈的热电效应和磁场效应,还会产生强大的机械性破坏力造成机械的损失,在裸露旷野的高压输电线路特别容易因为这样的电磁效应造成很大的过电压危害。目前电子设备的集成度非常高,他们被广泛地应用于整个电力调度运行的系统中。而高集成的电子设备对雷电电磁脉冲的反应非常的敏感。当输电线路被雷电击中,会由于高集成电子的敏感性产生超负荷的过电压磁波,电压礠波会沿着线路网传入变电站,使变电运行设备的介电强度下降,导致敏感设备中的感应电子器件遭到损坏;供电保护装置和监控系统会产生误动作,造成输电设备的跳闸断电.极大的破坏现代的电力变电输送网。输电线路遭到雷击也称为大气过电压,分为直击雷过电压和感应雷过电压两种类型,其原因是雷云在放电时其过电压通过线路杆作为放电载体,导致线路的绝缘被击穿。雷击要通过建立一个放电泄流通道通过,使大地感应电荷和雷云中的异种电荷互通,所以是否遭到雷击和接地装置是否完好有着直接的关系。当感应雷过输电线路时的电压可达400KV 左右,这样的电压值岁35KV及以下线路绝缘造成很大的威胁,感应雷对于110KV及以上线路的绝缘不具太大的威胁。

3 输电线路运用差异化防雷技术

3.1 降低杆塔接地电阻

雷电是一种自然现象,其也具备电的一些特性,例如传导性、热性质、机械性等特点,因此防雷技术也可以从雷电的电属性入手。为了有效的保证输电线路的安全运行,降低因雷击事件带来的经济损失。电力企业在进行输电线路架设时,可以使用电阻较低的杆塔进行线路搭建。以此促进整体输电线路的安全运行,降低因雷击事件带来的危害。

3.2 根据电压等级的不同架设避雷线

输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结和当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特征和土壤中电阻率的大小等实况,再比较经济技术,选择合理有效的防雷方式。

(1)35kV线路不适合全线装配避雷线,通常在变电所进线的那段装配1~2km的避雷线,同时在雷电比较活跃的地区装配避雷线,或安装相关的避雷器。

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(2)110kV线路的全线都应该装配避雷线,在山区中就应选取双避雷线;然而对于雷电活动较少的地段,可以不装配避雷线。

(3)220kV线路的全线都应该装配避雷线,应选取双避雷线。而对于装配避雷线的输电线路,应该专注杆塔上的避雷线对边导线的保护角,一般采用20 0 }-30。的保护角,并同时还应做好杆塔的接地。按照不同的土壤电阻率,设置不同的杆塔的工频接地电阻。

对于35kV线路装配的金属氧化物避雷器的一些技术参数,通常应满足以下条件:

①持续运行电压(有效值)不小于40.8kV;

②额定电压(有效值)不小于51kV;

③直流1mA参考电压不小于73kV(范围在73~74kV之间);

④标准放电电流5kA等级下残压(峰值)不大于:雷电冲击134kV、操作冲击114kV、陡波冲击154kV;

⑤ 2000 us方波电流(峰值)200A0⑥对绝缘配置,根据线路污秽等级要求确定。

3.3 对线路路径以及避雷设备进行合理的选择

根据相关资料表明,容易遭受雷击的区域有以下几个方面:a.潮湿的盆地;b.山区风口、顺风峡谷、河谷等;c.地下水位较高或地下有导电性矿地面等;d.土壤电阻率突变地段。当在这些地段安装避雷设备之后,可以在雷击所产生的电压高于一定幅值的时候产生动作,这样能够为雷电流提供低阻抗通路,不仅能够将雷电泄放到大地上,还能够对电压升高起到抑制的作用,保证了设备与线路的安全。在我国,由于广泛使用钢接地体,腐蚀问题已日益引起重视,尤其在沿海地区,近年修订的规程中已将铜包钢作为接地装置材料。通过以往线路运行经验表明,输电线路容易遭受雷击的位置大多集中在线路中的某段区域,所以,在对输电线路进行设计的时候,需要对这些容易遭受雷击的地段采取合理的躲避措施,或者是对线路进行加强保护,这样可以有效的防止雷击事故的发生。

3.4 需要加强绝缘效果

如果想要加强绝缘的效果,就需要相关部门采取不平衡绝缘的方式。若是在雷电活动比较强烈的地区,或者是跨越地段以及进线部位,都可以使用增加绝缘子片数的对策。由于这些地区产生雷击事故的次数较多,同时塔顶的电位比较高,受绕击的概率比较大,然而通过增加适当的绝缘子片数,不仅增大避雷线与导线之间的距离,还可以加强绝缘的效果。

4 总结

做好电力输电线路的防雷设计,不仅能够提高线路本身供电的可靠性,还能确保发电厂、变电所的安全运行。提高线路防雷水平,减少雷击跳闸,防止电力设备受雷击而损坏,对电力系统的可靠、稳定供电有重要的意义。因此,对电力输电线路的防雷设计措施进行探讨,确保线路防雷水平的提升对电力系统而言是必不可少的。

参考文献

[1]刘帅. 关于诸暨市输电线路差异化防雷技术与策略的探究[J]. 电子测试,2015(4)..

[2]张俊芬, 陈观发, 邓永辉等.输电线路差异化防雷技术与策略[J].信息通信,2013(9).

[3]方威. 探索输电线路差异化防雷技术与策略田.城市建设理论研究(电子版), 2013(1).

[4]韩洪强. 输电线路防雷技术应用与探讨[J]. 科技创新导报, 2013(2).

论文作者:龚永超

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/6/28

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