高压架空输电线路的防雷措施分析论文_褚园

高压架空输电线路的防雷措施分析论文_褚园

(国网宜昌供电公司检修分公司输电运检室 湖北宜昌 443000)

摘要:高压架空输电线路因为受到雷击而发生事故是非常常见的,占据总故障原因的比例也是非常高的。对于输电线路来说,它有着越高的电压等级,受到雷击的概率就越高,因此而造成的危害也就越大。传统的变电站接入输电线路的方式是和主地网直接相连,没有将直击雷电流卸载装置设置上,因此一旦输电线路被雷击中,造成的损失就是难以估量的。

关键词:架空输电线路;运行维护;防雷技术

1高压输电线路事故类型分析

实际运行过程中导致输送电线路遭遇雷击的原因很多,可以大致分为杆塔、保护角以及接地装置等几个方面。

1.1保护角问题

我国电力行业对于高压输电线路避雷线的保护角设置有着十分明确的要求,而实际在高压输电线施工过程中,保护角作业注意事项却往往会被忽略。即便安装过程中相关人员已经注意到避雷线保护角的安装等问题,但在实际作业过程过程中由于其他因素或者突发状况等导致保护角设置过大。这大大增加了雷击的概率。

1.2接地装置问题

当前我国在用的接地装置普遍缺乏有效的维护,生锈以及腐蚀等情况屡见不鲜。碳钢是当前我国接地装置的主要材料,长时间的使用以及缺乏必要的维护最终会导致该材料变薄,电阻增加,导电性能大大降低,从而在雷击防护效果上大打折扣。一些地区采用导电混凝土或将降阻剂等化学试剂掺杂入接地装置中,其后期使用中受腐蚀情况将更为严重。

1.3杆塔问题

杆塔以往大都是由混凝土与钢筋浇筑而成,位于杆塔内部的钢筋主要起到线路保护接地装置的效果。当杆塔或者线路遭受雷击时,线路中的电流会经过杆塔中的钢筋导向大地。而一旦遭受的电流过大,一些质量较差的水泥杆塔极有可能被强大的能量所击裂,从而产生一系列裂痕,甚至一些原本存在裂痕的杆塔很有可能被进一步击碎,导致高压输电线路断线,影响正常供电。

2雷电对高压输电线路的影响

高压输电线路暴露在外部环境下,易受恶劣天气条件和自然灾害的影响,降低电网运行的安全稳定性。雷电是常见的自然现象,也是威胁高压输电线路安全的重要外界因素之一。雷电对高压输电线造成的危害主要体现在以下方面:

2.1直击雷危害

直击雷是指雷电直接对高压输电线路产生电击,在没有采取防雷措施的情况下,易造成严重危害。如,雷电直接击中杆塔后,雷电流急剧上升,在瞬间增大杆塔顶部与导线之间的电位差,出现闪络现象,阻碍杆塔顶部与导线的正常连通,严重时造成两者中断,直接危害到高压输电线路运行;直击雷还会对导线产生较大危害,使导线产生过电压,易引起线路故障。

2.2感应雷危害

当雷云经过高压输电线所在区域时,会产生放电现象形成电磁感应,对路线造成危害。感应雷危害是常见的雷电灾害类型,对高压输电线路的危害较小,一般对35k V以下的线路能够产生较大危害。

2.3雷电冲击波危害

相比较直击雷和感应雷危害而言,雷电冲击波具备突发性的特点,在发生雷电冲击波时,高压输电线路无法承受突如其来的高压,对线路带来严重冲击和破坏,引发线路故障,进而威胁到高压输电线路的正常运行。

3提升高压输电线路防雷水平的策略

3.1合理布局输电线路

相关研究结果表明,实际高压输电线路遭遇雷击存在一定的规律,一些区域遭受雷击的概率往往较高,而一些地区遭遇雷击的概率则明显更低甚至没有。就专业角度而言,此类高发雷击区域称为易击区。因此在线路设计过程中,如若可以预先对线路附近雷电情况进行研究,从而合理地避开易击区则可以大大降低线路遭遇雷击的可能,更好地保护高压输电线路。

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3.2科学架设避雷线

对于高压输电线路而言,避雷线的使用可以大大降低雷击大电流对线路造成的损害,从而保护线路安全。因此实际施工作业中应当尤其注意避雷线的规范设计。依据国家相关管理规定,对于不同的高压输电线路,应当采取针对性的避雷线设计方法。假设线路输送电电压不低于220k V,则应当对整个线路安置避雷线。而如若实际输送电电压不高于110k V,则可以区间性地设置避雷线。此外,高压输电线路往往较长,因此每段线路遭遇雷击的概率也有所不同。

3.3降低杆塔接地电阻

当杆塔的接地电阻增加时,则相对应的输电线路的抗雷击能力也就越低,而当杆塔的接地电阻慢慢降低时,则整个输电线路的抗雷性能又会增加。因此实际线路建设施工过程中,应尽可能选择接地电阻值较小的杆塔。此外,为了尽可能地增加泄流容积,可以选择单极深埋垂直接地方式,从而避免选择水平加多根短桩式复合接地系统。最后,对于一些土壤电阻相对较大的区域,可以增加一些物理降阻剂,从而对接地装置埋设位置土壤电阻率进行优化,以便于发生雷击事件时,可以达到较好的迅速泄压效果。

3.4提高日常运维管理

通常情况下,如若运维管理及时到位,实际雷击所带来的损失也可以大大降低。因此高压输电线路运维管理部门,应当加强平时对线路的监管工作,包括线路中绝缘子、导线、杆塔等的周期性检修与维护工作,根据季节交替以及气候变化等规律摸索出有效的线路维护策略,加强平时的线路巡检工作,着重对线路防雷击措施进行检修管理,从而降低雷击事故发生次数。

4关于架空输电线路运行维护及防雷策略实施分析

4.1重视架空输电线路及防雷设施运行维护人员的专业技能培训

基于当前架空输电线路运行维护及防雷策略的实施现状分析,电力企业为有效提升电力系统的安全稳定运行,实际发展中应注重加强架空输电线路及防雷维护人员的专业技能培训,具体实施中电力企业可通过两种举措进行落实,其一针对现有电力工程维护人员,进行定期的职业技能测评,确保作业人员作业技能的合格性;其二及时补充招聘新职工,以确保维护团队的活性,保障电力工程在运行维护中,以及相关防雷策略的实施中,人员专业技能的合格性和人员配备数量的合格性。

4.2落实架空输电线路及防雷维护策略及制度的制定

无规矩不成方圆,关于架空输电线路的运行维护,以及防雷策略的实施,制定输电线路的运行维护制度,以及防雷作业实施的责任制,则为提升架空输电线路维护质量,以及落实防雷策略的主要措施。具体实施中为切实有效地发挥制度制定的作用,电力企业可通过结合绩效考核制度的方式,激发员工作业中的积极性,以此保障架空输电线路的运维质量,同时保障在特殊气候环境下,输电线路防雷质量的合格性。

4.3落实全线防雷措施

防雷策略的实施基于架空输电线路的运行特点,以及雷击事故发生的随机性现状分析,电力企业在架空输电线路防雷措施的实施中,应从落实全线防雷措施的方向,进行相关防雷策略的实施。以此保障架空输电线路防雷策略实施质量的合格性,同时规避因防雷策略实施不全面出现雷电跳击现象,造成的线路故障以及电气设备损毁的现象,确保电能供应的安全稳定性。

结束语:

分析当前架空输电线路运行维护及防雷策略的实施,整体的技术实施现状较为良好,为广泛区域的社会经济稳定发展,以及电力系统的安全稳定运营,奠定了良好的基础。但从其具体实施的细节方面分析,由于维护人员的技能问题,维护管理制度实施问题,以及防雷设施的安装完善性问题,相关输电线路的运行维护作业,以及防雷策略实施作业也出现了较多的问题。因此,在具体发展的过程中,为有效地提升架空输电线路的运行维护质量,同时保障防雷策略实施效果的合格性,电力企业在实际发展中应从人员技能培训、维护制度的制定以及落实全线防雷设施安装的方向进行发展。

参考文献:

[1]黄恒硕,刘伟,杨林涛,等.输电线路运行检修和防雷技术探讨[J].百科论坛电子杂志,2018(15):350.

[2]宋荣杰.架空输电线路的运行维护及防雷措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(11):414-4214.

[3]荣晨.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科学技术创新,2018(12):51-52.

论文作者:褚园

论文发表刊物:《河南电力》2018年22期

论文发表时间:2019/6/21

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