(海南电网有限责任公司琼中供电局 572900)
摘要:随着社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,要求电力稳定运行也越来越严格,虽然我国电网得到了快速发展,但是对于输电线路的防雷技术相对薄弱,本文简要分析输电线路出现雷击事故的主要因素,讨论输电线路防雷工作中存在的主要问题,最后列举对输电线路运用差异化防雷技术几项措施。
关键词:输电线路;差异化;防雷技术与策略;
1、引言
在我国多雷和土壤电阻率高的地区,因受到雷击的影响,经常发生输电线路事故,目前我国电网防雷措施主要是通过变电站的核心防御和输电线路的外部防御。而输电线路经常处于空旷地段,铺设的线路比较长,所以很容易受到雷击的影响,从而造成事故的发生。我国输电线路的防雷技术还存在一定的问题,需要采取相应措施进行防范。
2、输电线路出现雷击事故的主要因素
造成输电线路出现跳闸事故的主要因素有雷电、强风、霜冻和暴雨等,雷电是造成事故最主要因素。而影响输电线路出现雷击的主要因素有雷电活动的剧烈程度、线路杆塔的设计参数和输电线路之间的配置。
我国输电线路一般都是露天的,地理区域的不同受到雷击影响也不同,在平原地区的输电线路受到雷击影响较小,但是在山区受到雷击影响较大,因为山区地形不规律,所以受到雷电活动剧烈的影响,发生雷击事故相对较多。由于沿海地区的森林较多,所以也很容易受到雷击的影响。
设计输电线路杆塔高度参数不合理会对其造成不良影响,比如设计导线档距不合理会增加导线间的闪络概率,从而减少杆塔和上空的安全距离,增加雷击的概率,所以输电线路杆塔高度参数不合理会增加雷电事故的发生。
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由于输电线带有一定磁场,而雷电也有一定磁场,磁场之间会发生一定的作用,加上受到气候和地理环境的影响,所以磁场会发生一定的变化,影响磁场发生变化的另一因素是输电线路的配置问题,输电线路密度大的地区磁场也更大,发生雷击事故的概率相应也会增加,所以为了避免雷电事故的发生,要合理控制输电线路之间的配置问题。
3、输电线路防雷工作中存在的问题
输电线路防雷工作中主要存在三个问题,选择的防雷技术不合理或没有防雷技术、防雷工作缺乏技术考量和新型防雷设备存在一定的争议。目前我国防雷技术没有进行深一步的研究,目前选用的防雷技术只是选择通常使用的防雷技术,没有具体针对性,没有深入研究线路落雷的特点,另外没有针对地区差异性进行讨论分析,实施防雷措施比较盲目性。防雷工作只是通过每年统计的雷击数据进行研究,存在一定的滞后性。每年进行防雷改造时,需要统计和分析雷电数据,所以需要防雷改造工作的时间较长,存在一定的长期性。防雷设备维护工作很重要,但是由于运行环境较差,造成防雷设备损坏,从而影响防雷数据,造成防雷数据不完整,给防雷工作带来一定的影响。最近几年,广西地区广泛使用新型防雷设备,例如可控放电避雷针、头部分裂均压式避雷针和防绕击预防电避雷针等,但是这些新型防雷设备存在一定争议,新型设备的性能没有得到充分的证实。
4、输电线路运用差异化防雷技术的对策
输电线路运用差异化防雷技术对策有根据电压等级的不同选用不同避雷线、减少杆塔的接地电阻、加强绝缘效果和合理选择线路线径和避雷设备。
电压等级不同,采取的防雷措施也不同,除了要考虑土壤的电阻力和当地雷电活动飞强弱外,还要结合线路电压等级、负荷性质和运行方式,通过技术经济比较后选择合理的防雷措施。通常在35kV电压等级以下的线路不需要全线装设避雷线,一般在距离变电站1-2千米的进线处装设避雷线,同时在雷电活跃的地区装设避雷线或者装设避雷设备。110kV电压等级的线路需要全线装设避雷线,位于山区等雷电活动强的地方需要装设双避雷线,在雷电活动弱的地方可以不用装设避雷线。220kV电压及以上的线路需要全线装设避雷线,选择双避雷线,输电线在装设避雷线时,需要注意避雷线对边导线保护角的问题,通常保护角为20°-30°,另外还需要做好杆塔的接地保护工作,杆塔基础土壤电阻率的不同,要求装置的工频接地电阻的材料也不同。
进行输电线路防雷工作时,适当减小杆塔的接地电阻可以起到一定防雷效果,减少了杆塔的接地电阻,一定程度上减少了杆塔点位升高的程度,起到一定防雷效果,当实际运行是,出现接地网电阻值过大时可以采取一些措施,比如可以扩大接地体的等效直径、通过降阻剂来改善土壤的电阻率或增加地网的辐射线等措施。
加强绝缘效果需要相关部门采取一定措施,比如采取不平衡绝缘的方式,在雷电活动强烈的地区或在进线部位和跨越地段可以增加绝缘子的片数,在雷电活动强烈地区、受绕击概率大和塔顶点位比较高的地区增加绝缘子的片数不仅可以加强绝缘效果,还可以增大导线和避雷线之间的距离。
容易遭受雷击的地区主要有四个,(1)山区风口、河谷和顺风峡谷,(2)潮湿的盆地,(3)地下有导电性矿的地面或地下水位高的地方,(4)土壤电阻率变化大的地方。在容易遭受雷击的地区装设避雷设备,当雷击所产生的电压高于一定幅值时动作,为雷电流提供低阻抗通路,不仅可以抑制电压的升高,还可以将雷电泄放到大地上,保障了设备的安全。我国使用的接地体材料大部分是钢接地体,面临的主要问题是接地体的腐蚀,尤其在沿海地区,需要采用最新接地装置材料,近几年修订的规程中规定使用铜包钢的接地装置。
根据线路运行维护经验了解,输电线遭受雷击影响大多发生在输电线路的某段区域,所以在进行输电线路设计时要结合容易受雷击影响的情况采取合理的防雷措施,将强线路保护,有效防止受雷击影响出现的事故。
5、结论
输电线路是电力系统一个重要环节,由于雷击的影响使输电线经常出现很多事故,为了确保输电线路安全的运行,需要采取一定的防雷措施,差异化防雷技术主要结合雷电活动的特点和地形特点进行研究,分析输电线路运用差异化防雷技术对策,促进整体输电线路的安全运行,供电系统的安全稳定得到了保障。
参考文献:
[1]张俊芬,陈观发,邓永辉,等.输电线路差异化防雷技术与策略[J].信息通信,2013(9):278.
[2] 陈家宏,吕军,钱之银,刘亚新,谷山强.输电线路差异化防雷技术与策略[J].高电压技术,2009(12).
[3] 韩洪强.输电线路防雷技术应用与探讨 [J].科技创新导报,2013(2):84.
论文作者:吴川彬
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签:防雷论文; 线路论文; 避雷线论文; 雷电论文; 杆塔论文; 技术论文; 事故论文; 《电力设备》2016年第23期论文;