输电线路的防雷设计与运维技术分析论文_舒俊

(国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 江西 南昌 330000)

摘要: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。

关键词:输电线路;防雷技术设计;运维措施;

1 输电线路系统的防雷设计

在电力系统发生的输电线路故障中,大部分故障都来源于雷击跳闸,尤其是在雷电的多发地段,基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区,输电线路随着山势的起伏较大,输电线路所涉及的路线垂直高度落差较大,冷暖空气更易交汇,空气对流现象频繁,雷电活跃多发,所以,在线路的初步设计中,就要考虑到防雷设计,明确其重要性。

2 防雷技术措施

2.1 加强架空线路的绝缘水平

在电力系统的输电线路建设中,在架空输电线路的绝缘问题上有明确的规定:对于海拔不到1 000 m的地区,110 kV的输电线路的悬垂绝缘子串中,绝缘子的个数不能少于7片,最好为8片。

2.2 改善接地装置

在110 kV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3~5 m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时,要从5~8 m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1 000Ω·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。

2.3 安装侧向避雷针

在一些杆塔位置较高的情况中,由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时,杆塔所处的电磁环境十分复杂,距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此,可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题。在110 k V架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针,以降低线路的引雷率。具体操作方法:选用3 m长的避雷针,在1.2 m处固定。横向部分,避雷针的长度为1.8 m (如图2所示) 。通过这种方式,可以有效地将雷电引入,提高线路的防绕击能力,但也会相应地增加线路的引雷率。对此,可以在装置上设置绝缘子片以改善这种情况。

2.4 减小线路的保护角

在维护输电线路的方法中还有一种技术措施,就是降低110 k V输电线路的耐雷水平。但是,对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角,尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此,要从多个方面综合考量研究,选择正确、适宜的线路改良方式。

2.5 安装氧化锌避雷器

氧化锌避雷器是可以有效提高线路耐力水平的装置,主要优点是可以适用于难以改良接地电阻的地区和雷电活跃的地区。采用氧化锌避雷器后,可以显著降低线路的绕击率和跳闸率。

3 输电线路的检查要点和维护措施

在对输电线路进行检修和维护时,必须由专业的检修人员来操作,熟练掌握离线和在线的检修方式。在对架空输电线路进行检修时,重点是检修时的安全问题,因为电线杆、塔等所处的工作环境容易受各种外界因素的干扰。在外界电路材料的检修和保养维护时,要确保线路的稳定工作和检修人员的人身安全。防雷检测是保证输电线路稳定工作正常运转的有效手段,目前,我国的防雷技术已经处于世界先进水平,但是,仍需要在日常生活中对输电线路进行保养和检修,以提高电力系统的稳定性。在输电线路的建设过程中,工作人员要严格按照国家的标准和相关规范进行施工,做到每个环节都有专人检查,提高输电线路的整体工作效率,减少由输电线路故障带来的经济损失。

4 结语

电力系统要想稳定运行,必须不断加强对电力系统的建设工作,保持对输电线路的检修和维护,改善防雷机制,提高线路的耐力和绝缘性,并配合国家的相关规定进行建设改良。这样,才能确保国家电力系统的安全稳定运行,全面提高配电网的工作效率,为国民经济的发展与建设服务。

参考文献

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论文作者:舒俊

论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/29

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