摘要:输电线路设计的过程中,怎样才能合理有效的避免供电线路受到雷击的损坏,是未来发展的方向,也是保证供电正常的关键因素。线路的运维是保证电力供应常态化的基本手段和方法,对于提高线路的安全性和效率具有非常重要的作用。本文的笔者结合多年的实践经验总结出输电线路的防雷设计方法,并且深入的探讨了如何才能做好输电线路的运维,希望为电力行业的从业者提供要一点可以参考的意见。
关键词:输电线路;防雷设计;运维技术
1 前言
相关调查数据显示,在架空线路的全部故障中,由雷击导致的故障占了约50%的比例。由此可见雷击事故对线路运行的影响力之大。所以,在输电线路设计过程中,必须将防雷作为重点,根据线路实况,采取相应的防雷措施,保障线路的安全性和运行稳定性。
2 输电线路防雷设计要点探讨
在输电线路设计时,应当充分考虑当地线路情况,以及线路雷电活动频率和强度等因素的基础上,确定防雷技术的运用方案。
2.1合理选择输电线路路径
受地形、土质、气候状况的影响,某些地区极易成为雷击的多发区,所以在输电线路设计时必须避开这些地区,降低雷击概率。通常情况下,雷击区包括以下几个类型地段:(1)地下富含导电性矿藏的地区,以及地下水位较高的地区;(2)土质电阻率低的地区,以及土质电阻率发生骤变的地区,如田地、土壤、岩石等拥有不同类型地貌的地区和山坡断层带、交接地带、山谷地带等;(3)顺风的河谷地带和山区的风口等雷暴走廊区;(4)周围布满山丘的湿润盆地,如包围着湖、水塘、沼泽、水库、树林的地区;(5)土质条件较好、植被覆盖良好的山丘顶部区域以及向阳面区域。
2.2搭设避雷线
避雷线是当前使用最为广泛的防雷技术,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷线能够减少铁塔的雷电流,以使塔顶的电位降低,减轻雷击破坏程度;耦合作用是指通过耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压;屏蔽作用是指直接降低雷击后产生的感应过电压。应当根据输电线路的电压级别选择避雷线,20kV的输电线路不需要装设避雷线,200kV以上的输电线路需要全程搭设避雷线,500kV的高压线应当搭设两个避雷线,以提高避雷线的屏蔽功能。为了提高避雷线的保护能力,应确保每个铁塔区的避雷线能够接地,并保证两个避雷线之间设置一个间隙。当前,我国在设计高压和超高压输电线路时通常搭设绝缘避雷线,以降低功率损耗。
2.3安装线路避雷器
避雷器是在避雷线基础上施加的一种防雷措施,以彻底防止绝缘导线上产生过电压。当雷击产生的电压过大时,避雷器通过利用低阻抗的通路将雷电流泄于地面,以保证输电线路电压在安全的范围内。在安设避雷器时,可选择如下类型的铁塔:环境恶劣的山区线路中的铁塔、跨越大的铁塔、水电站和升压站等出口线路处接地电阻较大的铁塔、出现过闪络的铁塔等。
2.4架设耦合地线
在无法实现降低接地电阻的情况下,可在导线的周围或下方敷设一条底线,以使雷电流可以分流,降低绝缘子串两端的感应程度,减小反击电压间的分量。通过架设耦合地线,能够降低雷击时电力系统的跳闸率。
2.5降低铁塔接地电阻
当合理匹配塔脚电阻和避雷线时,可以实现降压的功能。针对小于65kV大于40kV的输电线路不需要增设避雷线,但是必须做好铁塔接地措施。降低铁塔接地电阻的主要方法包括以下几种:(1)对于规模较小、较为集中的接地网,应当使用接地电阻降阻剂。在接地极四周铺设降阻剂,增大接地的面积,以降低铁塔与地面的电阻。由于此种方法具备较好的导电性能,所以应当将该方法推广使用;(2)爆破接地技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术的运用方式是利用爆破来制造破裂,而后将电阻率低的材料通过压力机的作用导入到裂缝中,从而增强土壤的导电性能;(3)加大水平接地体的长度,由于电感效用与水平接地体的长度成正比关系,当接地体的长度达到55m时,其电阻率为500,当长度达到80m时,其电阻率为2000,所以当接地体达到一定长度后,冲击系数会逐步稳定,不再有所下降。
2.6安装自动重合闸装置
电力系统在遭遇雷击时通过自动跳闸可以发挥自我保护作用,在自动跳闸后,此前所产生的部分系统故障便会自动消除。根据资料统计,在安装自动重合闸装置的输电线线路中,70kV以上的线路其重合闸的成功率为80%以上,30kV以下的输电线路重合闸成功率也可以达到60%,这说明自动重合闸装置是当前极为有效的防雷措施之一,各等级电压线路应当积极安装该装置。
3 输电线路运维技术
3.1线路检修
运维是确保供电线路正常运行的主要方式。变线为电是一种效果非常好的检修方式,其工作效率也非常高,但是需要具备较高专业知识的人员才能够完成操作。线路的检修工作需要从以下三个方面进行:
3.1.1为了保证维护工作的秩序,保证检修工作按时完成,在检修的过程中,应该保证区域交通顺畅通行。
3.1.2所有的供电设备都应该保证其功能,尽量的选择技术先进、售后服务质量高且性能完善的设备。
3.1.3线路的老化率尽量的保持在3‰以下,并且绝缘爬距符合规定的要求。检测周期内应该详细的检测线路的老化率,如果近四年的数据显示其为2‰以下,检测周期应该保持为4年/次;如果近四年的数据为2.5‰,检测的周期应该为2年/次。检修时应该注意保护杆塔设备,免受外力的影响;对于裸露在外侧的输电线路,应该注意保养其绝缘材料。
3.2防雷监测
统计数据显示,雷击跳闸是近年来导致输电线路故障的主要原因之一,其发生率非常高,尤其在一些山区,因为当地的自然条件非常恶劣且地形地貌非常复杂,所以极易发生雷击事件,其对于输电线路的影响非常大。因此,在这些区域内进行线路维护时,防雷监测的任务非常的艰巨。目前的情况下,人们已经逐渐的认识到了雷电对输电线路所造成的重大影响,需要在日常的工作中改进,并且已经取得了非常好的效果。需要注意的是,因为雷击的发生非常的随机,且无法预料,所以在安装线路的过程中应该合理的设置防雷设施,在日常使用中做好维护,确保输电线路正常运行。
3.3直击雷防护
雷击高发区域内进行输电线路的架设工作,要充分的考虑到输电线路在遭受雷击时所产生的巨大影响,虽然在输电线路中设置了避雷线,但是因为其保护角比较大,容易遭受雷击的影响,所以在雷击发生率比较高的区域内通常在几个杆塔上设置一根接闪杆来避免雷击对输电线路的影响。接闪杆的架设应该布置在杆塔顶部,架设高度应该高出线路5m,同时尽量的覆盖这些危险区域,做好拦截作用,避免保护范围内出现雷电绕击的影响。整个输电线路如果作为一个系统工程来分析的话,全面的考虑到这些输电系统的使用情况,根据不同区域的不同地势和气候条件,具体问题具体分析,尽量的避免这些不良因素对输电线路所造成的影响。
4 结语
线路故障是导致大规模停电的主要原因之一,对社会生产的影响力非常大。因此,降低线路故障率是保证线路效益的关键。出于此项考虑,在线路设计过程中,必须将防雷考虑在内,采取有效的避雷措施,尽可能的避免雷害事故的发生。
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[3]朱俊武.输电线路设计中线路防雷技术的应用探究[J].技术与市场,2012(3).
论文作者:邸亚辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
标签:线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 铁塔论文; 电阻论文; 地区论文; 雷电论文; 《基层建设》2018年第5期论文;