摘要:输电安全保障活动与居民的安康息息相关,发电厂在利用高压输电线路的同时,也不能忽视安全防护方面的工作,雷击带来的影响难以被直接避免,为了减少高压输电线路的故障,可从避雷以及防雷工作入手,在现有线路防雷保护工作的基础上,提升线路综合保护工作水平,安全地在输电过程中发挥出高压输电线路的作用。
关键词:高压输电线路;防雷措施;改进方法;电力事业
1输电线路雷电的种类
根据过电压的原理,可以将雷电分为直击雷和感应雷,它们的来源和性质存在较大的区别。其中直击雷会直接击中线路、杆塔和避雷线,从而造成线路的过电压。感应雷则是由于空间大量放电造成线路和大地之间出现强烈的电磁感应。雷击的发生经常会导致线路跳闸现象,此时绝缘子会发生高压放电现象,最终导致线路的故障。直击雷经常发生在杆塔、避雷线、绕击导线上。当击中这些部位时,电压击中部位和导线会产生比较大的压差,一旦超过了绝缘等级,就会造成导线闪络现象的重选,这被称为反击。随着雷云的不断聚集,线路会感应出和雷云电荷相同的束缚电荷,这些电荷最终都会漏到地球中。雷云如果对地放电,雷云电荷会出现瞬间放电的现象,线路中感应出来的电荷会变成自由电荷,如果沿着线路进行传播,就会感应出过电压。
2高压输电线路防雷工作的必要性
雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性,同时还会破坏线路中已有电力设备,给输电单位造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中,建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的变电所在输电生产的过程中也发挥重大作用,保护不到位也会受到雷击影响,输电线路的整体安全性不能被保障,为了提升供电企业的信誉度,长期提供稳定的输电服务,必须针对雷击等恶性事件,强化防雷系统,减少雷雨天气给输电线路的恶劣影响。高压输电线路是电力系统运行的主动脉,起着连接用户与变电站的作用,高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下,高压输电线路都架设在空旷的野外区域,有着纵横交错、走线长的特征,因此,在遇到雷雨天气后,高压输电线路很容易遭到雷击的影响,一旦发生雷击,高压输电线路就会出现保护跳闸,这就会影响整个电力系统的安全运行。
3高压输电线路防雷的改进方法
3.1控制线路保护角
输电线路的保护角与绕击率存有线性关系,缩小保护角,可以控制绕击率,从而降低线路跳闸率,针对已经建设完毕的线路运用该种防雷手段,需要极高的技术成本,面对山区中的输电线路,杆塔塔头会给线路带去一定的限制,大幅度缩减保护角的施工工作难以有效展开。增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量,从而减少雷电事故,而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数;我们可以通过降低绝缘子承受的电压,从而提高线路耐雷水平,而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用,同时耦合电线也有一些其他限制:架设时需要检验杆塔强度,以及耦合地线和输电线的距离;而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制;同时还会增加线路损耗;而且造价成本也比较高。
3.2防雷技术
3.2.1半导体消雷技术
半导体消雷技术可在高压输电线路保护工作中发挥出必要的作用,该种消雷技术可以增强消雷效果,消除防雷工作的漏洞,同时还能减弱与中和电流,相比其他防雷技术方法,该消雷手段较为简单,因此在未来的线路保护环节中可被有效推广。消雷器这是一种防雷装置。由设置在被保护物上方、带有很多尖端电极的电离装置,设置在地表层内的地电流收集装置和接通这两种装置的连接线构成。电离装置在雷云强电场中大致保持着大地电位,它和附近空气的电位差会随雷云电场强度激增而促使场强区内针尖附近的空气电离,形成大量空间电荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般雷云下层为负电荷,地面感应产生正电荷。电离的负电荷为地电流收集装置所吸收,电离的正电荷为雷云负电荷所吸引和中和,从而发生消雷作用。
3.2.2可控防雷技术
可控放电防雷技术在现代高压防雷工作中有极高的应用价值,在该防雷技术系统下,防护工作人员可利用防雷保护角来维持输电线路的稳定性,相关防雷设备具有一定的引雷能力,优于普通的防雷技术方法,安全安置避雷针时,不需选择坡度高的位置,主放电的电流幅值缩减,线路中的跳闸问题可有效预防。
3.2.3避雷器设备
利用避雷器设备可以更加直接地完成防雷工作,将避雷器安装到高压输电线路系统中的指定位置,选定避雷器设备的使用位置时,一般会将其安装到地线与电网导线之间,也可以将其安置到导线之间以达到强化避雷效果的目的。将避雷器与其他普通的避雷装置对比,其不会过多地受到地形的影响,即使输电线路所处的区域具有强烈且频繁的雷击活动,或者土壤具有极高的电阻率,避雷器也能够给高压输电线路提供稳定的保护。线路避雷保护器在未来的大规模输电线路保护工作中有一定的应用前景。
3.3降低杆塔的接地电阻
为了有效确保输电线路和固体结缘不会被雷击的高压击穿,可以通过减少杆塔的接地电阻来实现。随着杆塔接地电阻的不断降低,塔头电位下降很快,线路中的空气和绝缘就越不容易被击穿,设备的工作可靠性也就会越高。为了有效降低杆塔的电阻,需要根据杆塔设计的实际情况,掌握地网设计中需要达到的接地参数,并根据实际土壤电阻率来确定合适的接地电阻,并制定相关的施工方案和质量标准。只有杆塔的接地装置满足了设计的要求,才能有效提高设备的耐雷水平。在对旧电网的改造过程中,在完成新接地的改良工作后,应该新地网络和旧地网络有效连接起来,这样可以进一步降低接地电阻。当前在实际的接地设计中,经常会采用水平放射型接地、垂直接地、水平加垂直混合地网、水平网络接地等接地形式。在实际的应用过程中,深孔垂直接地的阻抗效果最好,如果施工条件满足,应该尽量采用这种地网形式,这样才能充分提高接地装置的散流效果,让接地保护装置可以充分发挥自身的作用。
3.4采用不平衡绝缘手段
在当前的高压架空输电线路中,对双回路线路的应用越来越多,传统的防雷技术应用效果比较有限。为了满足防雷设计要求,可以采用不平衡绝缘手段,可以有效减少线路遭受雷击的跳闸事故,保证输电的平稳性。其工作原理是让线路的绝缘子串片的数量保持不一致,在遭受到雷击后,串片少的回路会首先发生闪络,让闪络之后的导线看成是底线,从而可以有效提高线路的耦合作用,让回路的抗雷效果得到明显的提升,可以始终保持一个回路进行供电。
结束语
发电厂在供给居民以及生产单位所需的电能时,需要利用稳定的输电线路,在远距离的特殊供电任务中,高压输电线路起到重要作用。施工单位必须利用科学的电力施工技术来完成安装高压电力输送线路的工作,保护线路时,也必须优先完成防雷保护工作,减少雷击给输电线路以及输电工作的影响,现全面解析如何利用科学的防雷手段保护高压输电线路,并调整既有的线路防雷保障手段。
参考文献
[1]谭任良.关于高压架空输电线路防雷措施的探讨[J].科技与创新,2018(17):90-91.
[2]杨军.关于220kv高压输电线路防雷接地的探讨[J].中国新通信,2018,20(17):130.
[3]周铁钢.高压输电线路防雷方法研究与应用[J].大众用电,2018,32(09):20-21.
[4]李海涛.高压输电线路的防雷技术[J].山东工业技术,2018(18):190.
论文作者:李晋胜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签:线路论文; 防雷论文; 高压论文; 杆塔论文; 工作论文; 电荷论文; 避雷器论文; 《电力设备》2019年第3期论文;