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摘要:雷击是导致电力系统不能正常输送的重要原因之一。为了能更好地维护电力系统的正常运行,在施工过程中针对这一情况就要采取综合的防雷技术。66kV架空输电线路的综合防雷技术是一个非常复杂的系统工程,无论是设计,还是施工,以及后期维护过程中都要采取针对性的防雷措施,这样才能提高66kV架空输电线路的综合防雷水平,从而确保整个输电线路安全稳定的高效节能运营。
关键词:66kV;输电线路;综合防雷;技术研究
结构复杂距离较长的66kV输电线路贯穿于平原、丘陵、山区等特殊地带,受当地气象条件以及周围运行地理地貌等条件的影响,其很容易遭受雷击破坏。雷击是架空输配电线路故障中最为常见的非人为因素引起的故障,据一些文献统计资料表明,我国雷击导致线路发生跳闸故障或停电事故等故障率大约在27.5%左右另外两大因素为外力破坏和认为误操作的首要因素,其雷击故障大约占非人为因素线路故障的40%以上,也就是说每年架空输电线路由于雷击导致的故障率非常高,同时其带来的经济损失也非常大。
一、66kV输电线路雷击破坏性能分析
在日常运行维护过程中发现,雷击是造成66kV架空输电线路发生跳闸停电事故的主要因素,同时雷电击中架空线路后会沿输电线路传播侵入进配电网系统变电所中,危害变电站内部电气一次设备或控制保护二次设备的安全正常运行。从而输电线路实际运行维护经验来看,感应雷过电压通常不会对66kV输电线路带来安全运行威胁。雷击过程中产生的雷电流会在很短时间内流过雷击点处的物理阻抗,从而使雷击点对地电位瞬间升高很大,此时若雷击点与输电导线间的电位差值超过输电线路运行安全绝缘裕度时,其冲击放电电压就会对输电导线发生闪络,即工程中常说的反击现象;当雷电绕过66kV输电线路避雷线而直接击中输电导线时,就会引起输电线路发生雷击过电压,此类雷击现象工程中常称为绕击。但从实际运行维护经验来看,66kV输电线路发生绕击的概率要远远小于直击。当输电线路发生雷击故障后,会使线路发生短路接地故障,同时在雷击过电压瞬时作用下,会使导线对地、避雷线或者杆塔等构建物发生过电压闪络,输电线路工频电压会沿此闪络通道继续放电,进而演变发展为工频电弧接地故障。此时输电线路相关继电保护装置会自动采集到雷电事故信号,操作线路断路器进行跳闸保护,从而影响输电线路的安全稳定的正常输送电能资源。
二、66kV输电线路综合防雷技术措施
综合防雷技术是设计66kV输电线路的方案中要考虑的很重要的一部分不仅要全面考虑输电线路在电网系统中的重要程度以及电网系统的调度运行模式,同时还要考虑一些其他方面的特征条件如架设地的地理位置她形地貌和该处的雷电活动强弱及杆塔基址处的土壤电阻率高低等.另外还可以借鉴已成功运行多年的一些输电线路工程的防雷技术手段尤其是相似的地理环境下成功运行的输电线路方案这些方案可以是国内的也可以是国外的通过对这些成功运行多年的防雷方案分析再结合实际的情况可以最大限度地设计出科学、合理、高效、安全的输电线路综合防雷技术方案几66kV输电线路综合防雷技术方案主要考虑的有避雷线的假设,输电线路铁塔接地电阻的降低,祸合地线的架设及装置自动重合闸。
2.1降低输电线路铁塔接地电阻
避雷线与杆塔脚电阻相配合可以有效提高输电线路防雷特性,即在雷击输电线路时能够起到大幅度降低雷击过电压的作用,故而采用避雷线与杆塔脚电阻相配合的防雷方案对于66kV输电线路而言,可以起到非常有效的防雷保护作用。按输电线路防雷保护相关规程技术要求,有避雷线的66kV架空输电线路,当其土壤电阻率在2000Ω•m时,其每基铁塔塔脚工频接地电阻值在雷季(以平均雷暴日数大于40次的地区来看),其值应不超过30。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也就是在日常运行过程中要经常测试线路杆塔接地电阻值,当发现接地电阻值超过规定允许范围时,应采取敷设降阻剂、爆破压入低电阻率材料、多分支外引接地极、伸长水平接地体等将阻方式降低输电线路铁塔接地电阻,有效提高输电线路综合防雷性能水平。
2.2采用消弧线圈接地方式
在雷电活动强烈,接地电阻又难于降低的地区,对于66kV及以下电压等级的电网可考虑采用系统中性点不接地或经消弧线圈接地方式。这样可使绝大多数雷击单相闪络接地故障被消弧线圈消除,不至于发展成为持续工频电弧。而当雷击引起二相或三相闪络故障时,第一相闪络并不会造成跳闸,先闪络的导线相当于一根避雷线,增加了分流和对未闪络相的耦合作用,使未闪络相绝缘上的电压下降,从而提高了线路的耐雷水平。我国对消弧线圈接地方式运行效果较好,雷击跳闸率大约可以降低1/3左右。
2.3安装线路避雷器
随着电力系统的发展,由于雷击输电线而引起的事故也日益增多。应用避雷器来降低线路雷击事故,将避雷器安装到线路雷电活动强烈或土壤电阻率很高、降低杆塔接地电阻有困难的线段,以提高线路的耐雷水平,减少线路的雷击跳闸事故。
2.4全线架设避雷线
架设避雷线是目前一种有效的防雷措施一般来讲架空输电线路的电压越高架设避雷线的效果越好并且在避雷线总造价上所占的比例也是越低.通常来说按照架空输电线路防雷接地相关技术规范可知对于66kV架空输电线路通常应全线架设避雷线,以提高整体输电线路综合防雷性能水平为了提高避雷线对架空输电导线雷击屏蔽效果确保雷电不会绕过避雷线而直接击中输电导线发生绕击事故应该在设计过程中避雷线对输电线路边导线的保护角应尽量做小一些。
2.5架设耦合地线
当采取常用降阻措施不能将线路铁塔接地电阻降低到允许范围内时,可以采取架设耦合地线的降阻措施。架设耦合地线实际上就是在输电导线下方(或通过计算需要保护的范围附近)再增设一条防雷接地线,从而提高输电线路的综合防雷性能。架设耦合地线后,可以加强输电线路避雷线与架空导线间防雷耦合性能,从而减少绝缘子串两端雷击过电压的反击电压和感应电压分量对线路正常运行的影响。架设耦合地线后可以为雷击线路铁塔塔顶,向相邻铁塔分流提供雷电流泄流通道。从大量运行经验表明,66kV输电线路采取架设耦合地线后,其对减小线路雷击跳闸率有明显的效果,尤其对偏远山区的架空输电线路的防雷其效果更为明显。
2.6加强绝缘
对于输电线路的个别大跨越高杆塔地段,落雷机会增多;塔高等值电感大,塔顶电位高,感应过电压也高;绕击的最大雷电流幅值大,绕击率高。这些都增高了线路的雷击跳闸率。为降低跳闸率,可在高杆塔上增加绝缘子串的片数,加大大跨越档导、地线之间的距离,以加强线路绝缘。
2.7采用不平衡绝缘方式
为了降低雷击时双回路同时跳闸的跳闸率,当用通常的防雷措施无法满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式,也就是使两回线的绝缘子片数有差异。这样,雷击时绝缘子片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线耦合作用,使其耐雷水平提高不再发生闪络,保证线路继续送电。
结束语
在66kV架空输电线路日常检修维护过程中,对于经常容易受到雷击的重点地段,如线路中跨越高土壤电阻率的路段,应结合相关先进的综合防雷措施提高输电线路综合防雷水平,并采取分布改善输电线路接地工况等技术手段,降低输电线路杆塔接地电阻值,减少雷击事故,确保整个输电线路安全稳定的高效运行。
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论文作者:史丽茹,高阳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 过电压论文; 导线论文; 杆塔论文; 地线论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;