摘要:高压输电线路对于人类的生产生活具有重要的作用,随着其输电线路的增多,使得它的安全隐患也日益增加,一旦出现问题,就会导致大面积的居民断电情况,给居民的经济发展和日常生活带来诸多不便。现就高压输电线路在使用中经常出现的问题及高压输电线路运维及防雷措施等方面进行分析。
关键词:高压输电线路;运维;防雷措施
1导言
在目前电力系统运行的过程中,据一份不完全统计表明,电力系统故障的发生,由高压输电线路雷击导致的故障占有较大的比例。高压输电线路由于处于野外恶劣的运行环境下,在运行过程中受到外界影响的因素较多,特别是雷击事故严重威胁着高压输电线路运行的安全。所以需要认识到高压输电线路防雷的重要性,对高压输电线路运行过程中存在的运行隐患进行深入分析,从而采取切实可行的措施做好高压输电线路运维和防雷工作,确保高压输电线路运行的安全。
2高压输电线路使用中出现的问题分析
2.1冬季覆冰等自然灾害
除了夏季的多雨高发季节容易受到损害外,冬天也极易受到温度过低、导致结冰的自然灾害。我国北方地势较高,属于温带季风气候和温带大陆性气候,冬季寒冷干燥,西北风盛行,容易形成覆冰区,冰层随着温度的降低逐渐增厚,当到达一定程度之后,输电线路不能承受起负荷,造成线路断裂倒塌的事故,严重影响了高压输电线路使用情况,由于地势险要,使得线路抢修也成为困难。
2.2线路倒塌断裂等情况的产生
上文中提到,冬季覆冰容易造成线路断裂倒塌的事故,除此种因素外,平时的高压输电线路倒塌的情形也时有发生。这是由于高压输电线路架设较高,且支撑点较少,导致其高压线路容易受到外界因素而影响。常见的就是春秋季节的大风影响,风力过大,使得高压输电线路左右摇晃,线路的质量进一步受到迫害,最终出现线路倒塌断裂的情况。
2.3雷电等不可抗力的自然因素
自然中的雷电具有不可抗力的因素,具有其随机性和复杂性。高压输电线路的铺设一般选取在人烟稀少、土地资源相对较少的高空中,使得雷电等自然因素的碰撞率大大增加,如果被雷电击中,除造成停电外,还会引发巨大灾害,形成以500kV高压输电线路为中心,四周都产生带电离子,在与高空中带电云朵相互碰撞,形成电压差,人只要靠近,就会影响其生命安全。
3高压输电线路运行维护及防雷措施
3.1自然环境因素的控制和预防
自然环境对于高压输电线路的影响是不可避免的,若想在出现恶略自然条件下还要保证高压输电线路的正常运行,其重点工作就是搞好自然灾害的预防工作,尽量降低自然灾害对高压输电线路所造成的破坏。对于强风,应该选择路线相对低洼的地区进行架设工作,同时对于当地风向进行有效的统计工作,尽量使输电线路顺风或是逆风,尽量避免于风向垂直,同时还要加强杆塔地基的稳固性。
对于冰害问题的预防,较为严重冰害会造成线路出现倒塔的情况。对于该问题,需要在强降雪后立即对线路进行清扫工作,以防因冰雪覆盖过多而导致线路重力超载情况的发生。
与前两者相比,鸟害具有一定的随机性,而且其涉及面相当的广泛,目前主要的维护和预防措施是有效的驱逐、搭设防鸟刺以防止鸟类筑巢。
3.2线路倒塌断裂或者人为因素的破坏的运行维护措施
高压输电线路长期处于露天环境中,使得对其保护难免不到位,容易造成线路倒塌断裂现象的发生以及人为破坏的影响,这需要工作人员做好全面的统筹协调工作。文中提到,工作人员应加强线路的监管作用,做到定期巡视检查维修,这也适用于任何地区的高压输电线路的铺设。尤其是高危地区,应该增加巡视次数,确保高压线路出现故障时能够第一时间赶至现场进行抢修,避免其他居民碰触造成不必要的人员伤亡。同时,增加电力设备的防盗装置,比如防盗螺栓等设备的使用,以增加电力设备的防盗功能,这还与公安机关的执法工作密不可分,发现盗窃者,严惩不贷。
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3.3选择合理的高压输电线路路径
通过总结大量的实践经验后发现,很多的雷击发生事件相对较为集中,此时我们就称作这些集中的区域为易击区或者是选择性雷区。通常情况下,发生雷击事故的区域包括:
其一,雷暴走廊,比如山谷或者是山风口的区域;
其二,周边为山丘的潮湿盆地,比如铁塔周边的水库、灌木、池塘等等;
其三,土壤中电阻率存在突变情况的区域,比如岩石和土壤交接区域内等等;
其四,土壤电阻率的数值相差比较大,比如,良好的山丘或者是突出的山顶等区域;
其五,地下存在大量的导电矿物质地面和地下水位比较高的区域等等。
因此,在进行高压输电线路架设施工之前,应该充分的考虑当地的地理环境,按照科学的方法进行施工,尽量的不要在雷击的区域内进行架设,如果在该区域内必须架设,则应该采取必要的防雷措施来提高整个系统的安全性,防止线路遭受到雷击的影响。
3.4安装避雷线
将避雷线应用到高压输电线路中,可以取得良好的防雷效果,并且对比其他防雷措施来讲,所需成本投入更低,一般220kV及以上电压等级数输电线路可以选择架设避雷线方式防雷,110kV输电线路也选择此种方式。安装时要保证避雷线对导线具有良好屏蔽效果,避免雷电绕过避雷线直接对导线产生影响,最大程度上来减小绕击率。尽量减小避雷线对边导线保护角,控制在20°~30°即可,例如220kV与330kV双避雷线线路可设计成20°,500kV及以上输电线路,则应选择双避雷线形式,保护角则应控制在15°以内。另外,还需要对避雷线与杆塔进行接地。双避雷线正常工作电流会在每个档距中两根避雷线组成的闭合回路内感应出电流,并产生功率损耗。为减小此损耗,安装时可以设置小间隙来对杆塔进行绝缘处理,雷击时间隙被击穿,促使避雷线接地,保证输电线路运行安全。
3.5降低杆塔接地电阻
在杆塔输出线路防雷设计时,可以通过设置避雷线来达到目的,这样雷电活动时,杆塔底部电阻可以与避雷线合作降低电压,消除雷击对输电线路的影响。设计时可以利用伸长水平接地体来降低杆塔接地电阻,且电感随着接地体长度的增加而增加,冲击系数也更大,但是总结以往经验来看,其只有在一定长度范围内有效。还可以选择应用爆破接地技术处理,通过爆破制裂后,利用压力机将低电阻率的材料压入到土壤裂缝内,对土壤导电性能进行改善。或者也可以应用适量的接地电阻降阻剂处理,其作为化学物质自身具有一定导电性质,将其设置到杆塔地极周围,增加地极面积,达到降低接地电阻的效果,并且还不会因为雨水冲刷而出现移动或者腐蚀等问题。
3.6安装引弧间隙,治当地引导电流
之前我们的防雷工作主要是预防为主从来没有考虑过利用疏导的方式来引导电流的分散和走向。雷电是大自然中的一种现象,它具有不可预知的特点胧们难以掌握它发生的规律和时间,如果只是单单的预防那么我们在时间上和空间上都存在着很大的困难不能够真正地避免雷击事故从而也难以预防雷电造成的各种损失。因此我们不妨试着安装引弧间隙通过引弧间隙来引导雷电的电流利用间隙来保护绝缘子串肪止大量的电流损耗绝缘子串而形成设备故障。
4结论
总之,高压输电线路是国家电力资源安全使用的重要部分,关系到人类生产生活等各个方面,其安全运行才是我国居民使用的保障。因此,做好高压输电线路的平时运行维护以及防雷系统的具体措施至关重要,需要以工作人员为首的相关政府部门以及居民群众共同努力共同配合,从而增加高压输电线路的使用性能和期限。
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论文作者:戴小野
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
标签:线路论文; 高压论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 措施论文; 《电力设备》2017年第20期论文;