摘要:对于输电线路来说,由于输电线路大多直接暴露在室外,而且其处于较为恶劣环境中的情况也较多,雷雨季节到来时,输电线路很容易遭受雷击,严重的会导致电力系统的大面积瘫痪,给人们的日常生活带来较大的不便。因此,对于输电线路来说,其防雷工作无疑是非常重要的。尤其是对于电压在35KV到110KV的输电线路来说,输电线路防雷工作更是尤为重要。本文对35KV到110KV的输电线路发生雷击引起跳闸的原因进行分析,并探究35KV-110KV输电线路的防雷现状,并提出几点有效的防雷建议,旨在降低输电线路遭受雷击的概率,并避免输电线路遭受雷击的损害,确保输电线路以及电力系统的正常运行。
关键词:输电线路;防雷;现状;35KV-110KV
一、由雷击引起跳闸的主要因素
一般来说,由于绝缘水平低,35KV传输线上由于雷击而造成的闪络现象是无法避免的。雷击引起的跳闸现象必须具备两个条件:一是形成单相接地短路,即由于上下文形成的稳定工频电弧引起的线路跳闸;第二个是线路的绝缘水平低于雷击的电压。导致电线绝缘闪络的现象,但是其持续时间非常短,只有几十微秒但不足以形成跳闸现象。导致第一种情况出行的主要条件是:
(一)线路杆塔的接地电阻值
当雷电击中避雷器时,正常情况下在空气间隙中不会发生闪络。当雷电流传播到塔架两侧时,由于强电晕而传播到塔架时振幅已经大大降低,如果是接地电阻不高,杆塔的电位升高不足以导致绝缘子串闪络。当雷击塔引起反击过电压时,绝缘子串是否发生闪络,与杆塔冲击接地电阻值有直接关系,接地电阻越高,塔顶电位越高,并且绝缘子串上的电位差越大,绝缘子串可能会产生。闪络甚至可能同时引起多串绝缘子串闪络,导致相间短路和跳闸。
(二)消弧线圈的整定情况
如果消弧线圈的设置不准确,传输线的雷击很容易导致导体短路,此时消弧线圈的补偿是不够的。如果35 kV线路为单相接地,则短路电流为电容电流,当消弧线圈补偿过大,单相接地短路电流感应电流。如果当单相接地短路电流大于10A时,单相接地将发生在形式的电弧形成稳态短路电流将不出去,但也不会形成稳定的短路电流,此时弧长的时间消耗较大,然后最后导致系统产生电弧过压引发跳闸。
(三)其它情况
如引下线、接地线、线路上管型避雷器、进线段、线路走廊等也与雷电过电压的保护有关。
二、35KV-110KV架空输电线路防雷保护的现状
(一)35KV-110KV架空输电线路防雷保护的现状
电力在人们的生产生活中起着重要的作用,雷击会影响35KV-110KV架空输电线路的正常运行,甚至会产生一系列的安全问题。尽管中国有关部门近年来加大了对线路防雷的研究,雷击引起的线路跳闸现象也逐年减少。然而,在电网中,雷击引起线路跳闸的现象还是时有发生,这表明我国35KV-110KV架空输电线路的防雷工作仍不完善,需要进一步的研究和讨论。
(二)35KV-110KV输电线路遭受雷击的事故原因
35KV-110KV输电线路发生雷击主要有线路绝缘子50%的放电电压、是否有架空地线、雷电流强度、塔架接地电阻等多种原因。在35KV-110KV输电线路的设计中,有必要明确35KV-110KV输电线路雷击的原因,然后选择有针对性的防雷方式。因此,要制定完善的防雷方案,首先必须要求我们研究雷击活动的规律,必须弄清楚是什么原因引起的,从而有针对性的进行防雷保护。
其一,雷击发生在地形复杂、高海拔和山谷风口的地区。在这些特殊情况下,雷击频率较高,在每个雷电日,雷云与地面雷击的概率每平方公里中可达0.015次。
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其二,雷击一般大多是发生在绝缘薄弱的耐张杆上的,目前的技术要求上使直线杆塔绝缘配置有了提高,但相应耐张杆塔的绝缘配置未调,从而导致其绝缘子要承受较之之前更大的机械负荷,使得耐张杆绝缘薄弱点产生。
其三,雷击多发生在高山上或土壤电阻率高的地方,接地装置深埋地下,长时间的腐蚀会导致导体有效截面减少,使其分散雷电流的能力减弱,甚至引发接地体断裂。不合格的接地电阻容易造成反击,引发绝缘闪络,雷击跳闸与接地电阻的变化成正比。
其四,避雷线保护角大的杆塔也是雷击多发地,雷电保护角就是指在避雷线和边相导线的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角,它主要是保护导线不被雷击中,但实际上,它在雷击保护中起到的作用被弱化,不仅没有有效保护绝缘子串,同时对导线产生了一定的绕击可能。
三、35kV-110kV 输电线路防雷设计要点
3.1塔杆室定位与塔杆设计
在塔杆室定位和塔杆设计的过程中,我们首先需要做的是定位模板曲线。模板曲线指的是最大弧垂气象条件下按一定比例尺绘制的导线的悬垂曲线,即:在最大弧垂的时候,导线悬挂在空中相似形状。定位模板曲线首先应该计算各气象条件下的比载,并通过计算临界档距,判别控制气象条件,采用临界温度法或临界比载法判别最大垂直弧垂出现的气象条件:覆冰无风、最高温无风,然后求得定位模板曲线,并剪切制作。然后选定塔位,配置档距和选择杆型。
3.2 避雷器设计
避雷器是电力系统中重要的电气设备之一。它在电力系统安全运行中发挥着重要作用。为有效保证电力设备的良好运行,必须加强电气设备中避雷器的试验,深入了解电气设备中避雷器试验的常见故障。从实际情况出发,我们采用适当的方法来解决各种故障,进一步推动避雷器的应用。科学应用中,避雷器又称过压限制器,其作用是把侵入电源线、信号传输线内的雷电高电压限制在一定范围内,确保电气设备不受高压击穿的影响。必须采取综合措施限制电力系统中的过电压。避雷器是电力系统中的防雷措施之一。
3.3 提高素质,优化结构
提高员工素质是35kV-110kV输电线路设计的核心和关键。 35kV-110kV输电线路的设计工作涉及广泛的专业性和高技术要求。要求各类专业技术人员携手合作,加强合作,需要大量专业人员的参与和配合。随着国家电网的进一步普及,对电力设施快速发展的要求更多,对35kV-110kV输电线路设计人员的素质提出了更高的要求。因此,迫切需要提高专职人员的综合素质,引入大量优质的35kV-110kV输电线路设计人才,合理优化人才结构,适应新的35kV-110kV输电线路设计工作。
四、结语
35KV-110KV配电线路的安全运行是确保城市工农业用电和人们生活用电的重要保障。因此,电力管理人员应该对线路的防雷保护措施进行研究,找出配电线路雷击事故频发的主要原因,同时结合现场的情况来区分每种保护措施的针对性和有效性,因地制宜地采取不同的防雷手段,以此确保配电线路的安全运行。
参考文献
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论文作者:杨文龙,李林林,沈国强,汪磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷器论文; 绝缘子论文; 杆塔论文; 过电压论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第9期论文;