摘要:随着电网规模的不断扩大,输电线路覆盖面积越来越广;而雷害是致使输电线路故障跳闸主要原因,在本文里,笔者将结合自身工作经验,探讨如何做好35kV输电线路防雷提升工作;
关键词:输电线路;雷害;防雷
输电线路运行环境普遍较为复杂;线路杆塔基本处在山地及丘陵地带,地势较高,易受雷;线路长期暴露在空中,受环境温度、湿度等影响,金具腐易受蚀;造成线路防雷水平下降;而雷害是造成输电线路故障跳闸的主要原因;那么做好输电线路的防雷工作就显得十分重要;下文中,笔者将结合自身的实际工作经验,深入探讨如何做好35kV输电线路防雷提升工作;
1 雷击造成输电线路损坏的原因
雷电危害主要是引起过电压, 即大气过电压。大气过电压有两种形式即直接过电压和感应过电压。直接过电压是由于雷电直接电击到线路(包括和电路相关的导线、杆塔、避雷线等)并且在这些设施上产生危害绝缘的电压。另外一种则是由于雷击能量较大,雷电击到输电设备附近的地面上时,输电线路的三相导线会因感应而出现高电压,即感应雷电压。在这种雷电的高频干扰下,很多暂态保护装置都有可能会出现各种误判断,直接雷击会对暂态保护造成严重影响。但是由于感应雷击同样产生更高频率的高频暂态量,因此有时其产生的危害要高于直接雷击。同时由于雷电是产生在雷电的雷云间或雷云与地面设施间的放电现象,前者称之为云闪,后者称之为地闪。其中地闪对输电系统的危害最大,输电线路当遭受到雷电袭击时绝缘被击穿,因此造成相与地之间或者是相与相之间的短路。由于35kV及以上电网一般采用的是中性点直接接地系统,因此在雷击的作用下将造成电网跳闸,由此引发大片电网停电事故或者是电网出现不稳定故障,使企业、居民供电中断,从而造成重大经济损失。另一方面,由于雷云在放电过程中,雷电击中物体时的冲击电流可达数百千安,从而在这种电流巨大的电磁效应、机械力效应和热效应下该物体被损坏。同时产生这种高达几百千伏的大气过电压会沿着击中的输电线侵入发电站和相关设施中,造成变压器、发电机等重要电器设备的损坏,并且有可能危害到电路管理人员的人身安全。
2 输电线路防雷基本原理
输电线路防雷基本原理:保护输电线路线路重要设备免遭雷击或减少雷击危害;将雷电流快速导入大地,减小雷电流对线路设备造成冲击,降低雷击危害;对一般高度的杆塔,线路的耐雷水平主要与4 个因素有关:线路绝缘子50% 放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。绝缘子50% 放电电压是一定的,雷电流强度与地理位置和气候条件相关,不装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。线路避雷器与线路绝缘子并联,当雷击时避雷器动作,避雷器的残压低于绝缘子串50% 放电电压,即使雷击电流增大,避雷器的残压仅稍有增加,绝缘子仍不致发生闪络。雷电流过后,流过避雷器的工频续流仅为毫安级,流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭,线路断路器不会跳闸,系统恢复到正常状态。雷击杆塔时,一部分雷电流通过避雷线流到相邻杆塔,另一部分雷电流经杆塔流入大地,不加装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体接地电阻,加装避雷器后,当输电线路遭受雷击时,雷电流的分流将发生变化,一部分雷电流从避雷线传入相邻杆塔,一部分经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线,传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时,由于导线间的电磁感应作用,将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流,这种分流的耦合作用将使导线电位提高,使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压,绝缘子不会发生闪络,因此,线路避雷器具有很好的钳电位作用,这也是采用线路避雷器防雷的明显特点。
3 35kV输电线路防雷提升措施
3.1加强线路巡视工作;
合理安排线路状态巡视周期,并严格按照线路状态巡视周期开展线路巡视工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)在雷雨季节来临前,做好输电线路防雷隐患排查巡视工作,及时对发现的隐患进行整改;(2)在雷雨季节,针对处在强雷区或多雷区的线路要缩短线路巡视周期,确保及时发现缺陷;(3)对发生雷击故障跳闸的线路,及时安排故障巡视查找故障点,并分析原因;
3.2全面推广应用无人机技术开展线路巡视工作
利用无人机巡视快捷方便的特点,开展线路故障巡视工作,提高线路巡视工作效率,及时查找线路雷击故障点,并及时进行分析、整改,确保线路绝缘水平良好,减少线路跳闸次数;
3.3及时进行线路检修
对已发现的缺陷,在雷雨季节之前及时安排线路消缺工作,保证线路绝缘水平等良好,符合线路防雷设计要求;从而减少线路雷击跳闸次数;
3.4开展线路接地改造
(1)针对雷击跳闸频繁的线路,对全线杆塔接地电阻进行重新测量,其他线路根据线路接地电阻测量周期开展工作接地电阻测量,对接地电阻不满足要求的杆塔及安排接地改造,确保杆塔接地电阻满足防雷要求;
(2)对杆塔接地体外露的缺陷,及时安排回填土处理;保证线路御泄雷电流的能力;
3.5安装线路避雷器
对易受雷击线路进行全线安装线路避雷器或易受雷击的杆塔安装线路避雷器,保证线路绝缘水平,从而减少线路雷击跳闸次数;
3.6进行全线架设架空地线技术改造
针对处在强雷区的线路,申报技改工程,进行全线架设架空地线技术改造,并针对砼杆及时安装外引接地线,保证线路御泄雷电流流能力;从而提升线路防雷水平;
3.7开展接地体开挖检查工作
积极开展对埋地接地体开挖检查工作,尤其是针对稻田杆塔,强酸、强碱土壤地段的杆塔要缩短检查周期,定期开展检查工作;对接地线腐蚀严重的杆塔及时申报接地补强大修;保证接地电阻符合线路防雷设计要求;
3.8安装耦合接地线
针对在强雷区的线路,在确有必要的情况下,安装耦合接地线,增强线路泄雷能力,减小雷电流对导线的冲击;
3.9开展廊道树木清理
及时开展廊道树木清理工作,减少线路容抗,提高线路耐压水平;
3.10线路参数测试
针对运行超过15年的杆塔,重新进行线路参数值测定,调整线路整定值,防止发生保护装置误动作造成线路跳闸,从而减少线路跳闸次数;
3.11特殊区域增加线路绝缘子片数
提高线路绝缘水平,在强雷区或重污染区的线路,采取增加线路绝缘子片数,增加爬电距离,提高线路绝缘水平,从而提高线路防雷水平;
3.12合理规划输电网络结构
合理规划输电网络结构,减少输电单供线路,采用环网或多回路供电模式,规避各变电站全站失压风险;保证供电可靠率。
3.13建立线路雷击档案
建立输电线路雷击档案及全面应用雷电查询系统,及时进行雷电情况分析,为今后的防雷工作提供科学依据。
3.14关注防雷前沿科学技术
关注防雷前沿科学技术,及时进行防雷理论知识提升,尽可能将前沿防雷科技应用于线路防雷实际工作中。
四、结束语
总之,雷电对我们的生活造成的影响是不可忽视的,对人体造成的伤害是值得重视的,尤其是对于电网的危害,相关部门应该加大预防措施,防止雷电的电击对输电线路的影响,防止停电给生活带来的不便,雷电对电网的影响降低了,因雷击电线而造成的人体触电事故就会减小。为了我们的生活更加美好,要重视雷电的危害。
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论文作者:杨紫皓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签:线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷器论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第16期论文;