电力输电线路之防雷问题探讨论文_成卫卫

电力输电线路之防雷问题探讨论文_成卫卫

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摘要:目前,我国的输电线路一般设置在山上或者视野开阔的地方,特别是一些架空的线路、超过110kV线路等。由于全球气候特殊情况的加剧,这些地方特别容易出现雷电,尤其是在夏天,输电线路的雷电事故频繁。据相关学者的调查,夏天是多雷时期,出现跳闸的频率多于其它时节,有些地方极其严重。雷击引起的输电线路跳闸次数占跳闸总次数的一半以上。虽然,我国对输电线路进行了相应的改进,雷击引起的输电线路跳闸次数有所减少,但是,我们应该从根本上重视雷击跳闸问题。

关键词:电力输电;线路;防雷;问题;输电线路

在电力系统工作中,输电线路的运行与维护是占相当大比重的。而在输电线路的运行与维护中,对于其线路的防雷控制则是关键的一环。目前来说,随着电力输电线路的全面普及与技术的不断深化,在其防雷措施的手段上也不断得以改进。笔者借本文对电力输电线路的防雷问题进行相关探讨并提出若干建议。

1 雷电对输电线里的危害

雷电能够在短时间内快速的形成磁场效应和热电效应,具有突发性和剧烈性等特点,破坏性极强,如果雷电击中高压输电线路会对其产生极大的危害,不仅会造成断电的现象出现,还可能引起火灾,对生命财产安全造成一定程度的威胁。现阶段我国的电力调度运行系统都由集成度较高的电子设备构成,这种设备极易遭受雷击的危害,因其敏感度特别高,可对雷电电磁脉瞬间产生反应,这种设备在遭受雷击后,会快速的通过输电线路进入变电站,对变电站的正常运行造成一定的阻碍。变电站受到损害后出现跳闸的现象,同时变电站的敏感电子器件会受到一定程度的破坏,给正常的供电造成影响,输电线路被雷击中后,会在瞬间形成过高的电压,电压低的线路不能承受此电压就会造成严重事故的发生。输电线路被雷电击中后,输电线路会极具破坏力,可能会造成整条线路停电的现象,对正常供电造成影响。

2 电力输电线路防雷原则

电力输电线路雷电击中事故主要有四种形式,想要防止这四种形式的发生,我们可以运用以下四种手段来防止,下面我们对这四种方法进行分析:

2.1 预防直击

直击是高压输电线路雷电危害之一,会对输电线路造成一定程度的影响,为实现输电工程的正常运行,就必须保证输电线路不受到直击雷的危害。

2.2预防闪络

闪络就是指绝缘子周围的气体或者液体被电介质击中后出现的表面放电的现象。发生闪络现象后,绝缘表面会被损坏,电压会在瞬间降低为零,对正常的供电工作造成影响。所以在进行输电线路防雷击过程中,也要十分注意闪络现象的出现。

2.3 预防转变

在发生闪络现象后输电线路极易转变为工频电弧,我们应防止这种现象的发生,保证输电线路的正常工作。

2.4 预防停电

发生雷电事故后,伴随而来的往往就是停电现象的出现,对正常供电工作造成影响。所以我们在进行防雷工作时,应注意保障供电工作的顺利进行。

3 电力输电线路防雷措施

3.1 架设耦合地线

当遇到采用降低杆塔接地电阻十分困难的情况时,一般可以在导线下方架设耦合地线从而来提高防雷水平。用以增加避雷线与导线之间的耦合作用,降低绝缘子串上的过电压,从而达到降低线路断路器雷击跳闸率的目的。同时,耦合地线也可以增加对雷电流的分流作用,进一步降低杆塔顶端的电位。运行经验证明,这的这一效果非常显著。

3.2 接地装置的处理

(1)输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。电压等级越高,降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。对土壤电阻率较高地区,应选择更换接地网形式和置换土壤的方法,达到降阻。在雷击多发区域,主网线路杆塔接地电阻应保证小于10 Ω,山区也应小于15 Ω。在雷雨季节前,对雷击多发区域线路应按规程要求的方法,进行杆塔接地电阻测量。

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(2)接地装置埋深。采用增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量,对不合格的及时进行处理。

(3)降低杆塔接地电阻,还需要确保输电线路的地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。

3.3 装设消雷器

消雷器可能不为大多数人所知,但人们一定对装设在高楼上的避雷针十分的熟悉。消雷器与避雷针基本是一样的。对于消雷器的研究虽然时间不久,对于许多人来说,这还是一种比较新型的防雷装置,但是,在已经装设消雷器的电力输电线路上,经过事实的检验能够体现出,消雷器确实能够在很大程度上消除雷击或减少雷击。所以,建议电力输电线路安装这种消雷器。与此同时,相关领域的专业人员应该继续对消雷器进行研究和探索,使得消雷器能够在更大程度上消除雷电对于电力输电线路的威胁。

3.4 减少输电线路绕击概率

这个安全保护措施主要用来局部改善周围物体对线路的屏蔽效果,从而减少被雷电击中的机会,例如,减小保护角、使用负角保护针等。其中减小保护角由于受到杆塔结构的电力造价的束缚,对于一些平缓山坡、地形开阔区域,当避雷线的保护角度较大时可以使用这一方法,但要保证杆塔配有合格的接地装置。在设计满足绕击耐雷水平的情况下,通常不会减小保护角或者使用负角保护;杆塔塔顶的避雷针应该满足传统防雷理论,但是如果安装避雷针后杆塔遭雷击的概率将增大,这可能增加反击的可能性,在采用这一方法时还应保证杆塔接地电阻在10欧姆以下。这种方法只适用在输电线路为绕击事故或者地形决定输电线路容易绕击。

3.5 加强雷电监测

雷击闪络中单相闪络机会最多,闪络地点也是一基杆塔比较多见,但有时也有连续几基同时闪络,或相隔几基闪络的。所以,故障巡查时,不能只查到一个故障点就结束故障巡视,而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统,雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时,雷电定位系统能准确定位雷击杆塔,帮助巡线人员及时查找故障点,大大节省巡线人员的故障巡视时间,使线路及时恢复供电,确保线路的供电可靠性。同时,通过对雷电定位系统的统计分析,能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据,为做好防雷工作提供保证。

3.6 更新引进新防雷技术,借鉴吸收外来技术实践经验

随着我国科技水平的不断提高,各领域社会产业的大力发展,电力事业也要随其进步,不仅仅体现在防雷耐雷系统设备使用的更新上,而且在先进防雷耐雷技术创新方面也要大力加强,近年来,我国防雷保护装置已经实现网络化的科学有效管理,并且利用电磁保护的功能也日益发展进步,使电力系统的科学安全管理从原始的以人力为主转变发展为今天的网络化、人工智能化方向进程,建立了一套全方位的的、技术创新上的支持保证,增强了防雷技术水平,维护了电力系统稳定健康运行。此外,加强合作与交流,不断总结经验,研发推广新科技。在从事电力部门工作时,由于各种环境、气候、地理等方方面面的自然和人为因素的差异,所造成的雷击事故也多种多样,我们在实际工作当中注意搜集数据信息、整理数据、分析数据的能力,总结各方面的防雷经验教训,并且通过加强各相关部门的交流与合作,研发新防雷技术,推广使用,这样,才能提高防雷耐雷能力,以便于及时发现和解决雷击事故,减少雷击造成的损害,保障供电系统的稳定,为我国电力事业的提供良好的运行环境和发展机制。

4 结语

电力事业的发展是我国国民经济发展的重要保障,必须十分重视电力基础设施建设,维护输电线路的正常运行。输电线路通常都是在户外进行架设,并且很多地段的地势较高,极易受到外界因素的影响,特别是雷电的危害,给电力事业发展造成极大的阻碍。因此要在充分了解输电线路运行现状的基础上,对输电线路的维护和防雷保护工作进行加强。

参考文献:

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[2]姜永基,于盛林,等.输电线 路雷害事故分析及对策[J].线路运行术,2012(2):51-52.

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论文作者:成卫卫

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/14

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