线路防雷技术在输电线路设计中的应用张楠论文_张楠,王盼盼

线路防雷技术在输电线路设计中的应用张楠论文_张楠,王盼盼

张楠 王盼盼

(山东中汇电力设计有限公司 山东淄博 255000)

摘要:随着电力系统的快速发展,电力生产的安全运行问题也越来越突出。输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行的安全可靠性,可提高电网运行效率。目前世界上对输电线路雷害的认识研究还有诸多未知的成分。因此,进行高压输电线路设计时要全面考虑,综合分析每一条线路的具体情况,通过安全、经济、质量比较,选取有针对性的防雷设计技术措施,以达到提高供电可靠性的目的。

关键词:防雷技术;输电线路;设计

一、输电线路频发雷击的原因

1.1雷电活动强烈

我国幅员辽阔,处于不同季风带的地区的气候条件也是不一样的,因而雷击活动的发生时间发生频率也都不尽相同。在一些山区,由于地形复杂,雷电活动尤为强烈。比如,我国的福建,不仅处于山地地区,并且具有较高的森林覆盖率,雨水丰富,处于多雷区地带,雷电击中输电线路的频率较高,以至于造成对输电线路的破坏。

1.2山区、沿海地区的不利的地形条件

在电路的施工过程中也会在不同程度上受到地形地貌的影响。输电线路根据山坡的走势架设或者将线路架设于山顶,输电线路暴露于大气之下,容易引起雷击,必须要做好雷击防护;对于沿海地区来讲,由于沿海地区的空气中含有的盐分高于内陆地区,而空气中的盐分过高时会提高输电线路遭到雷击的概率。

1.3土壤电阻率的影响

土壤的电阻率也会影响输电线路。土壤成分的不同决定了受到雷击闪烁影响程度的不同。目前,在输电线路设计过程中,对土壤的影响考虑不够周全,因而影响了输电线路在雷雨天气的安全性和稳定性。

二、防雷技术在输电线路设计中的应用

2.1改进接地电阻

接地电阻能够有效降低雷电对输电线路产生的过电压,提高输电线路的防雷击能力,具体改进措施主要有以下4点:①增加或延长接地射线。这种方法主要是针对老旧输电线路接地材料老化和新建、改造输电线路接地电阻降低等情况的。②采用垂直接地体的方法。这个法是在接地装置射线上添加多个垂直接地体,其材料多为角钢,长度控制在0.6m左右,彼此间的距离3m为宜,并与接电线焊接在一起。③采取集中接地的方式。这种方法是将杆塔的接地集中在一处,利用垂直接地体,按照2~3m的间距将其布设在杆塔基础外围,然后用圆钢将杆塔接地引下线与这些垂直接地体连接成一个整体。④替换土壤。利用低电阻率的土壤替换高电阻的土壤,然后再接地,有效地降低接地电阻是一种最直接的方法。

2.2自动重合闸装置的安装,可控放电避雷针

自动重合闸是当线路当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后,自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上,该类装置可分为四种状态:单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性,减少线路停电的次数,还能保持电力系统的运行的稳定性,该装置本身投资很低,工作可靠,在电力系统中得到了广泛的应用。一般的,线路故障跳闸后重合闸越快,效果越好。

2.3采用合理的避雷装置

避雷线是输电线路最基础的防雷装置,它的主要作用有3点:①对输电线路有一定的屏蔽作用,可以有效降低导线电流;②经过铁塔,将雷击产生的电流分流,起到减小塔顶电压的作用;③对输电线路有耦合效果,降低了绝缘子的电压。避雷线主要应用于高压线路当中,在小于等于20kV的低压线路中,避雷线无法发挥其应有的作用。在搭设高压线路(110~750kV)的避雷线时,要根据输电线路电压等级的不同严格执行相关的设计技术规定。在此过程中,要注意以下3点:①在110kV输电线路中,避雷线要采取全线架设的方式,但是,如果线路中有轻微的雷电活动或者年平均暴雨日期短于半月的区域,就无需架设避雷线;如果输电线路采取无线的架设方式,则应该在变电站搭设1~2km的避雷线。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②对于220~330kV的输电线路或者处于年平均暴雨日期超过半月地区的输电线路,避雷线要采用全程架设的方式。③对于500~750kV的输电线路或者位于山区的输电线路,在架设避雷线时,要采用双线搭设的方法。

三、输电线路防雷措施接地线装置的检修技术

3.1接地装置的基本要求

技术人员在进行检修过程中要重视接地电阻的使用。接地时要选择另外的接导线,成为一种具有良好的导电性能的连续导体,保证接地电阻值的正确性和合理性。直流回路不能使用自然接地体。在进行人工接地体布置时要保证电位分布要均匀,在进行埋设时要注意对建筑物的距离要控制在3m以上,避免电压和跨步电压的接触,以免出现事故或是威胁到人身安全。

3.2特殊设备接地要求

3.2.1电缆电路

电缆绝缘受到破坏或是损坏的情况下都会带电,因此高压电缆必须实施接地。在接地选择时要注意不能在潮湿或是有腐蚀性气体等的地方,以免造成电缆线路出现故障或是造成维修人员的检测困难。在地下敷设的电缆外皮截面应该为16mm2以上的单芯电缆,为了防止高电压的产生需要多点进行接地。

3.2.2爆炸或是火灾危险场所的设备

为了防止危险场所设备的外壳产生较高的电压或是出现火花等的危险情况下,需要整个电气设备或是管道和建筑物设备等全部接地。在1kV以下的中性点接地配电网络内,熔体的额定电流应该小于接地短路电流的1/4。如果安装有自动化开关时,自动脱扣器征订电流应该要小于接地短路电流的1/2。并且在接地连接安装时还应该保证接地点的稳定性和可靠性,避免出现松弛的问题。

3.2.3携带式用电设备

携带式电气设备或是仪表,电动工具等在接地或是接零时要求设备的接地头、设备插头和金属外壳都要有可靠的连接,并采用软铜线,保证截面和相线一致性。接地线在连接时要注意线路的正确性,要按照连接要求进行连接。

3.3接地装置的维护检查

检修人员需要对接地装置进行准确的检测,利用正确的检查方法来对接地装置和设备进行有效的维护。通过对基础设备的检查维护有利于确保系统的安全、稳定运行。定期对接地装置进行检测,可以有效的提高输电线路防雷的水平,及时对检查过程中存在的问题进行处理,以降低输电线路故障的发生率。

4结论

输电线路防雷设计是输电线路设计中非常重要的一个环节,它的质量会对整个线路运行的质量和水平产生非常重大的影响,防雷技术的应用可以有效的屏蔽一些雷击因素造成的不利影响,这样也就使得线路运行的稳定性和安全性都得到了显著的提升,改善了线路运行的质量。

参考文献:

[1]高峰.探析输电线路设计中线路防雷技术的运用[J].科技创业家,2012(18).

[2]叶晓东.输电线路设计及运行中的防雷技术措施研究[J].中国高新技术企业,2011(33).

作者介绍:

张楠(1982.12.10);男;潍坊市坊子区;汉族;本科;助理工程师;;研究方向:输电线路设计;山东中汇电力设计有限公司。

论文作者:张楠,王盼盼

论文发表刊物:《河南电力》2018年5期

论文发表时间:2018/9/7

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