探讨输电线路防雷接地措施及其维护方法论文_张鹏飞,郝丽丽,张厚腾

探讨输电线路防雷接地措施及其维护方法论文_张鹏飞,郝丽丽,张厚腾

(国网天津静海供电有限公司 天津 301600)

摘要:输电线路具有输送距离长,沿线地形地貌跨度变化大和气象条件复杂等特点,遭受雷击的概率较高,直接影响电网正常运行。由于地形、气候、经济、环境等因素的限制,给防雷技术的开发和应用带来了不利条件,但通过多年的不断探索和学习,我国在防雷技术上也取得了显著进展。本文探讨了输电线路防雷接地措施及其维护管理方法。

关键词:输电线路;防雷接地措施;维护方法

1输电线路雷击跳闸影响因素分析

(1)自然原因。接地电阻要受到地形、地质条件、土壤等客观原因影响。当杆塔所处位置岩石裸露,土壤电阻率大都超过1000Ω•m,这对杆塔的接地电阻影响较大;加上部分地区地形复杂、地质条件较差、土壤干燥,线路杆塔所在位置土层很薄甚至根本没有,造成土壤电阻率较高。(2)设计原因。近年来,电网建设发展迅猛,线路设计存在工作量大、时间紧等问题,很多输电线路通道地形和土壤结构复杂,难免造成勘察设计不到位。加上部分电气设计人员不根据实际土壤电阻率进行验算,直接按经验估算设计,造成杆塔接地形式不适应现场实际,产生设计偏差。(3)施工原因。在部分交通不便和土壤电阻率高的山区和岩石区域,施工十分困难,而接地工程又属隐蔽工程,监督困难,造成不按图施工、接地体埋深不够、回填土不符合要求、降阻剂用量不够、接地装置内部连结时采未按要求进行焊接等现象时有发生,从而出现施工质量问题。

2输电线路防雷接地措施

2.1架设避雷装置

避雷线是最为常用的线路避雷技术之一,能够在一定程度上降低线路遭受雷击的可能性。结合以往经验分析,在对避雷线进行设置时,需要关注保护角的大小以及杆塔的高度,从实际情况出发,确保避雷线的作用能够得到有效发挥。一般情况下,考虑雷电绕击的情况,应该将避雷线的保护角设置为20°~30°左右。如果架空线路经过山林地区,杆塔所处位置较高,不仅更容易受到雷击的影响,而且其所处的电磁环境也更加复杂,在这种情况下,需要在线路杆塔横担两侧设置侧向避雷针,能够非常有效的预防绕击过电压。另外,需要将接地引下线与杆塔的接地体连接在一起,保证线路在遭受雷击后,与避雷针连接的接地引下线能够将雷电电流引入到大地中,实现对于线路和杆塔的保护。

2.2架设耦合地线

在雷电流活动频繁或经常遭受雷击的地段,可在导线下方另架1~2条逐基接地的架空地线(镀锌钢绞线),通称为耦合地线,以改善耦合系数。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆耦合地线与避雷线一样,具有分流和耦合作用,可分流杆塔雷电流12~22%,降低绝缘子串上承受的过电压,减少和防止线路绝缘的闪络。运行经验表明,耦合地线对降低线路雷击跳闸的效果显著,约可降低50%左右。但需注意,在导线弧垂较大时,档距中央耦合地线与导线间的空气间距应满足电气要求。

2.3改善接地电阻

当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的功能,常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接地电阻,对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降低输电线电路接地电阻的方法有:(1)延长或增加接地射线,针对接地材料腐蚀的老旧线路,往往采取增加接地线的方式,是新建和改造线路中常用的降阻方法;(2)垂直接地体法,该方法是在接地装置的射线上,每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体,一般用角钢,并与接地线进行焊接;(3)集中接地法,是指在杆塔的基础外挖一圈直径为10~20m、深为60cm的沟,在沟内每隔2~3m打一根垂直接地体,用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔的接地引下线相连;(4)换土法,对低处土壤电阻率较高的杆塔或石头山,采用换土的方式来降低土壤的电阻,即在杆塔附近周围挖出原有土壤,并回填一层电阻率低的土壤,再进行接地设置。

2.4安装自动重合闸

自动重合闸如果设计合理,也能够起到一定的防雷作用。自动重合闸在实现自动重合的过程中,会在瞬间断电后快速恢复供电,可以有效地避免断电事故发生。也就是说,如果因为雷击而使得防雷装置启动,瞬间的启动可以降低输电线路遭到雷击的几率。由于输电线路可以在短时间内容恢复供电,避免了给客户带来损失。但是,突然断电和瞬间恢复供电,使得输电线路的瞬时电压增大,很容易导致电气设备出现故障。因此需要在输电线路中,对防雷设备进行设计,可以避免电气设备因此而造成损害。在输电线路上安装自动重合阀,可以实现断电与重合闸的自动操作,以确保持续而有效地供电。

3输电线路维护管理方法

3.1制定完善的运行维护制度,加强线路巡视工作

针对运行维护中的问题,要想消除问题、提高运行管理效率,先要制定完善的运行维护制度,用制度规范运行维护工作,使运行维护工作得以彻底的贯彻落实,真正发挥出积极作用。运维人员按照检修制度执行相关的运行维护工作,并在检修时间期限内完成工作,保证检修质量。同时,建立线路防护区域登记制度,加强对线路及防护区域的巡视,争取把防护区内所有的违规建筑、施工、树木、设备被盗等问题登记备案,使运维人员了解防护区内已经存在或潜在的安全隐患,做到心中有数,定期进行巡视工作,并特别注重重点区域线路的巡视。在巡视过程中,若发现危险迹象,主动了解情况,及时汇报并处理。

3.2实时管理、定期检修

实时管理指的是完成对设备的及时检修。一般我们需要对输电线路进行24小时的实时管理及维护,有利于随时发现故障,预防雷击产生的跳闸现象,持续提高防雷技术,提升管理效率。在防雷过程里,提升设备的抗雷击性能,降低线路跳闸是最基本的任务。输电线路的防雷接地要获得良好的效果,就要对输电线路实施定期检查工作,以使防雷接地中所存在的问题能够及时发现,以及时采取技术解决措施。特别是在雷电天气时,更要对输电线路做好维护工作,必要的时候还要进行全面的检修,以避免雷电天气导致数显线路遭到袭击。

3.3状态检修、提高意识

检修属于发现线路是否被雷击的主要方法,防雷接地设施的电能损耗较大,会对传输效率造成加大的影响,也对成本控制十分不利。对于维护过程里一定要对设备里的线路、变压器、绝缘设施等进行维护。令防雷接地设施可以疏通运转,保障输电线路的畅通。提高工作人员的防雷意识和技术水平,有针对性的进行防雷改造,可以采用新的防雷设备,提高输电线路的分流能力等技术手段不断改进防雷技术。通过积累实际经验,对线路综合考察,分析雷击引起故障的形式,不断改进处理故障的技巧,避免产生不必要的麻烦。及时做好防雷总结,尽可能的做好预防和避免雷击。

3.4建立远程故障监控系统,构建一个良好的运行环境

架空输电线路一般较长,线路运行维护工作强度大,为了减轻工作强度、及时发现并及早排除故障,应建立远程故障监控系统,通过故障指示器技术和通用分组无线业务技术,及时、准确的定位故障点。不仅能提高线路运行维护工作质量,也增大了运行维护工作中的技术因素,便于运行维护工作的高效开展,构建一个良好的运行环境。

4结束语

随着科技的不断发展,在生产及生活方面的用电量大大增加,在电力输送过程中,要重视输电线路的防雷接地技术,使输电线路的防雷接地设计发挥其应有的效果,要提高意识、实时管理、定期检修,还要做好维护工作,从而才能提升电网供电的可靠性。

参考文献:

[1]任科.多雷区输电线路防雷综合措施研究及实施方案[J].大科技,2013(2):102-103.

[2]110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].李明光.经营管理者.2016(13)

[3]架空输电线路安全运行的影响因素与防治措施研究[J].孙丽山,崔奎祥,何龙.黑龙江科技信息.2016(29)

论文作者:张鹏飞,郝丽丽,张厚腾

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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