摘要:高压输电线路对于我国电力事业发展具有重要意义,但是高压输电线路经常受到雷击的困扰,这给整个电力事业发展造成了羁绊。如何实施高压输电线路防雷技术的有效措施,最大限度的减少雷击事故的发生,保障供电系统平稳运行就成为摆在我们面前的一个大问题。
关键词:高压输电线路; 防雷技术; 研究措施
在整个电网中,高压输电线路的重要地位是不言而喻的,要想实现电网规划的“一强三优”也离不开高压输电线路的建设。在实际的电力工程施工中或是高压输送线路运转过程中,提高绝缘保护层的抗雷击能力以减少雷电灾害过程中产生的过电压所产生的损失,或者采取有效的措施来改善高压供电线路中对于雷电电流的疏导能力,以降低雷电灾害时过电压所产生的破坏,来进一步实现对国家电网安全的维护。
1高压输电线路遭受雷击后的影响与危害
一方面造成输电线绝缘子闪络或爆炸,对输电线绝缘水平造成永久性损伤,形成单相或多相接地短路故障,引起继电保护和断路器的触动。另一方面雷电波可能沿输电线入侵变电站或发电厂,将会对变压器发电机等大型设备造成难以修复的损伤,引起大面积的断电。无论哪种情况都会对人民的生活和企业的生产造成巨大的影响和损失。因此,输电线路的防雷具有远大重要的意义。
2高压输电线路防雷技术中存在的问题
目前,高压输电线路的防雷技术还不完善,存在一定的隐患。具体表现在高压线塔杆、架空地线避雷器和接地装置等设备上。
2.1高压线塔杆存在的问题
现在的电网线路中,水泥杆内部都有钢芯连通的接地装置,在线路遭受雷击的时候,很容易受到雷电波的冲击,引起水泥杆爆裂,引发事故。
2.2高压输电线路避雷器的问题
对于架空地线问题,保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。
2.3接地装置存在的问题
在目前的电网线路中,接地装置一般是在水泥杆内部通过钢芯连接,一旦线路遭受到雷击,就很容易被雷电发出的力量所冲击,严重者会引起水泥杆的爆裂,造成事故。接地连线在施工过程中,往往会出现因为焊接处焊点质量不过关导致电阻值超标,严重的还会导致事故的发生。
3高压输电线路综合防雷技术措施
3.1提高线路的绝缘配置
由于线路绝缘的自身恢复能力较强,我们通过安装自动重合闸装置可以有效的降低线路的雷击事故率,减少损失。高压输电线路的高杆塔地段被雷击中的频率是比较高的,因此加强线路的绝缘,对于提高线路的耐雷水平以及减少绕击的电流值,大大降低跳闸率都是十分有利的。对于高压同杆双回线路可以采用增强回路绝缘强度的绝缘方式,使双回线路的的跳闸率得到降低。在此基础上,我们还应对这种方式在经济因素以及技术因素上面进行全面的分析,以达到最佳效果。
3.2全线架设避雷线
高压输电线路上最常用的防雷方式就是架设避雷线,避雷线能够防止雷击导线引起保护装置跳闸,还能够对雷击高压产生的电流进行分流,降低雷电流的强度,减小因雷击对输电线路的损伤,降低塔顶与地面的电位差。
关于架设距离:规定杆塔上两根地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。关于地线的架设根数,根据相关规范和国内外的运行经验,各级电压的输电线路应采用的保护方式:其中110kV输电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。无地线的输电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设1~2km地线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆220~330kV输电线路应沿全线架设地线,年平均雷暴日数不超过15的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可架设单地线,山区宜架设双地线。500~750kV输电线路应沿全线架设双地线。
3.3 在输电线路上安装避雷装置
在高压输电线路上装上必要的避雷装置,比如专业的避雷器、避雷线等。这些装置的作用就是雷击产生超高电流导入地下,用分流的作用原理进行避雷。在实际的应用中,避雷器显然有更好的效果[2]。避雷器要安装在高压输电线路上最容易受到雷击的位置,安装时应该注意结合实际情况,具体分析跳闸情况,按照当地的地貌特征在专业人员的指导下进行安装操作。有的高压输电线路选择使用避雷针,但是避雷针在防护区域上存在着不小的局限性,不仅不能够扩大防雷击的面积区域,反而可能使遭受雷击的概率增大。在相关人员的研究中,避雷针往往在导雷的过程中产生磁场,这种磁场使摒弃装置起不到屏蔽作用,反而使雷电容易入侵。因此,在选择防雷击技术装置的时候应尽量选用专业的避雷器。
3.4降低杆塔接地电阻
降低杆塔的接地电阻能够使雷击杆塔时的电位升高变小,通过这种方法,再结合架设避雷线的措施,有效地将二者结合起来,可以达到很好的防雷效果。当地网的接地阻值很大时,我们可以增大地网型号或增加地网辐射线。在高土壤电阻率地区,如在铁塔基础附近有土壤电阻率较低的地带,可部分采用引外接地与放射形接地装置相结合的方式。此外,还可以采用接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置以及伸长水平接地体等方式来降低杆塔接地电阻,其中使用降阻剂是相对常用而且有效的方法。在降低高土壤电阻率地区接地电阻时,应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况,综合分析,采用合适的方法来降低杆塔接地电阻。
3.5线路装设耦合地线
架设架空地线是超高压输电线路防雷的基本措施。要想保障线路更好的防雷性能,使线路的雷击跳闸率明显的降低,可以在导线下面加挂耦合线,特别是杆塔的接地电阻很大,超过了20Ω的时候,或所处地质条件非常的不好(>2000Ω?m)的情况下,这是要想降低杆塔接地电阻是很不容易的,加挂耦合地线能在雷击杆塔时起到分流作用和耦合作用,使杆塔绝缘子串上承受的电压变小,使线路具备更高的耐雷能力。 耦合地线对电流不仅起到分流的作用,也起到耦合作用。能够有效地降低塔杆绝缘承受的过电压,从而提高防雷水平。另外,降低塔杆接地电阻也可以有效防雷。在每个塔杆上都敷设接地装置,保证接地装置与地线连接的紧密性,这样才能够保障雷电一旦击中塔杆顶部,电流能够顺利的通过阻值较低的接地电阻,导入地下。
3.6加强雷电监测,消除设备隐患
雷击闪络中单相闪络机会最多,闪络地点也是一基杆塔比较多见,但有时也有连续几基同时闪络,或相隔几基闪络的。所以,故障巡查时,不能只查到一个故障点就结束故障巡视,而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统,雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。该系统的最大优势是可以实现机械自动雷电监测,根据监测的结果能够准确快速的定位故障发生点,提高了工作效率。同时人们可以根据自动监测的数据进行系统的分析,总结经验,通过自动化系统生成的数据具有更高的准确性和可靠性。最后,通过自动监测系统的安装能够减少工作人员的工作量,节省电力系统的劳务成本输出。
3.7安装引弧间隙
在防雷击工作中,不仅要重视防、堵的工作,也要重视疏导的工作,毕竟雷电作为一种难以有效预测的自然现象,只靠防和堵难以有效避免危害。引弧间隙的安装能够有效对雷击电流进行疏导,用间隙来保护绝缘子串,防止因为放电对绝缘子串造成的永久损坏。
4结语
雷电是防害电力系统尤其是配电系统的平稳运行的重要因素之一,所以,根据变电所的具体情况,做好高压输电线的防雷工作是维持电力系统持续、可靠供电的重要工作环节。
参考文献:
[1] 易永红,余东.关于高压输电线路综合防雷技术的研究.科技传播,2012,(11):15-19.
[2] 孟遂民,郭文杰. 电力系统输电线路防雷保护技术分析[J].黑龙江科技信息,2013,(24).
论文作者:余玺君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签:线路论文; 地线论文; 高压论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 输电线论文; 《电力设备》2017年第29期论文;