输电线路的防雷设计与运维技术分析论文_赵胜永,裴化鹏

(山东泓谊电力科技有限公司 山东济南 250000)

摘要:随着我国经济的发展,人们的用电需求逐渐增加,为了保证用电质量,电力企业就要确保供电系统的稳定性与安全性。想要确保供电系统的安全性能,就要加强高压输电线路的防雷工作。高压输电线路作为供电系统的重要组成部分,对于保护用户的用电安全具有至关重要的作用,现阶段我国高压输电线路极易受到雷电的影响,因此,相关电力企业应该将工作重点放在高压输电线路综合防雷措施的研究上,以此为我国输电线路的安全运行提供重要的保障。基于此,文章首先对高压输电线路雷击事故产生的原因进行分析,然后对高压输电线路综合防雷措施的具体应用进行探讨,希望为相关人士提供有价值的参考。

关键词:高压输电线路;防雷设计;运维技术

引言

输电工程是电力系统的基础工程,输电工程的安全生产直接关系到人们的日常工作与生活,因此,解决输电线路中雷击跳闸的工作成了输电线路工程的重中之重。输电线路的雷击跳闸是影响电力系统稳定运转的重要因素,雷击跳闸会严重影响配电系统的运行,造成安全事故。如果电力系统遭到雷击,雷电流中的高压电将会进入电力线路,造成线路损毁;如果电力系统未直接遭受雷击,雷击若出现在离输电线路较近的地方,电力线路中的感应电弧也会顺着线路向两边流动,侵入变电站,对变电设备造成损害。在架空输电线路的供电故障中,有超过一半的故障是由雷击引发的。因此,输电工程建设的线路架设要根据雷电的活动强度、出现的频次等进行调整与改进。此外,依据地貌环境进行输电线路的调整,也能进行差异化配置,以维护输电线路稳定的工作。在雷电的多发地段,要加强对杆塔和线路的防雷保护措施,减少雷电所带来的危害。

1高压输电线路发生雷击事故的原因

高压输电线路雷击事故的产生将在很大程度上影响高压输电线路的正常运行,高压输电线路发生雷击事故的原因有很多,具体体现在以下几个方面。首先高压输电线路杆塔存在问题,接地效果不佳,这种情况就会加大与地面接触的电阻阻值,从而为高压输电线路埋下安全隐患,导致雷击事故的发生。[1]其次,高压输电线路雷击事故的产生原因中还包括缺乏健全的绝缘配置,绝缘配置在高压输电线路的运行时具有防止电流回流的作用,如果绝缘配置出现问题将会引起雷击跳闸事故的发生,并且随着时间的积累,高压输电线路的绝缘配置极易出现老化,这也在一定程度上为高压输电线路跳闸事故的发生埋下了安全隐患。最后,在避雷线的使用上存在问题,避雷线是高压输电线路用来防雷的重要举措,在雷击发生时,避雷线可以有效的隔断雷电与线路之间的联系,从而有效的减少雷击事故的发生概率,但是现阶段设计师在进行避雷线的设计上,并没有重视杆塔保护角度的设计,使得避雷线不能发挥其良好的避雷效果。2防雷技术措施

2.1改善接地装置

在110kV架空输电线路的维护方面,首先应该改良接地装置。因为改良接地装置后,可以有效地降低线路杆塔的雷击跳闸概率,理论上可以降低20%~30%的雷击跳闸概率。如果原来的线路杆塔接地装置较差,改良后甚至可以降低50%的雷击跳闸概率。在具体的改善接地装置方面,可以使用降低接地杆塔电阻的方式,具体方法为深埋接地极,填充低阻物质等。在对水泥型杆塔线路布设地极时,要从杆塔的3~5m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时,要从5~8m处进行布设。此外,还可以用增加耦合洗漱的方式对接地装置进行改良。需要注意的问题是,在雷击过程中,存在暂态行波以及稳态电磁感应现象,可以使用强化电磁感应型杆塔接地射线的方式改良接地装置。在土壤电阻率大于1000Ω·m时,可以采用110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构,如图1。

图1110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构

2.2合理运用不平衡的绝缘方式

不平衡的绝缘方式具有很多的优点,首先不平衡的绝缘方式经济性较强,其次,这种不平衡的绝缘方式操作起来简便,可以有效的增强高压输电线路的绝缘水平,进而在一定程度上提高高压输电线路的耐雷水平。在高压输电线路运行时,一般线路出现跳闸的概率要明显低于一些高塔杆的高压输电线路。为了有效的避免雷击事故所造成跳闸现象,操作人员首先可以将高塔杆与避雷线之间的导线距离适当的增强,其次,工作人员可以在现有绝缘子串数量基础上适当的增加,从而在根本上提高高压输电线路的绝缘性能。现阶段我国在高压输电线路的防雷措施上提倡使用不平衡的绝缘方式,将不同回路绝缘效果的差值设置成相应的电压峰值,在遇到雷击事故时,绝缘子串数量较少的回路中就会事先发生闪络现象,这样地线就成为了雷击事故发生时闪络后的导线,从而有效的提高高压输电线路的耐雷水平,保障供电系统的正常运行。

2.3雷电定位系统设计

雷电定位系统对于目前电力系统运行质量有着直接的影响,并且依靠该技术可以在短时间内准确的寻找出雷击故障的相应位置。同时,通过应用雷电定位系统,还能降低工作人员的工作量,提高雷击故障的处理效率。现阶段,国内的雷电定位系统在不断的发展与完善,并且通过把雷电定位系统以及网络进行有效的连接,能够及时的把电网的杆塔信息录入到相应的Google地图中去。这一过程中,如果设备发生了雷击故障,那么就可以借助于需电定位系统对故障进行准确的定位,进而便于后续问题的处理与解决。现阶段,大部分的供电单位已经把配网杆塔地理信息及时的录入到Google地图中。如果存在雷击问题,技术人员可以借助于雷电定位系统准确、及时的找到放电点的坐标,之后再安排故障抢修人员进行故障的查找与检修。

结语

综上所述,高压输电线路在供电系统中具有至关重要的作用,在一定程度上影响电力系统的运行情况,为了保证供电系统的安全运行,防止高压输电线路雷击事故的发生,相关的工作人员首先要对雷击事故发生的原因进行分析,然后根据实际情况,采取降低接地电阻的阻值、合理运用不平衡的绝缘方式、事先摆放负角保护针和电棒,对避雷针进行有效的掌控、避雷线的架设等措施来提高高压输电线路的耐雷水平,有效的降低雷击对高压输电线路所造成的影响,进而为电力系统的正常运行提供保障,促进我国电力企业的良好发展。

参考文献:

[1]邓仲笳.岳阳电网高压输电线路防雷技术差异化研究[D].长沙:长沙理工大学,2015.

[2]王禹,曲绍勇.关于输电线路防雷的一点认识[C]//山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集,2018.

论文作者:赵胜永,裴化鹏

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/17

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