摘要:雷电天气下很容易造成输电线路发生故障,降低了供用电的安全性,使电力企业遭受巨大损失。为此,加强防雷技术的运用,确保电力系统高速运转,对于推动我国电力事业发展有着至关重要的作用。线路运维是保证线路正常运行的有效措施和基本手段,对于提高线路运行效益有着巨大的影响。
关键词:输电线路;防雷设计;线路运维
导言
随着我国经济的飞速发展,人们对电力的需求逐年增长,在一定程度上促进了输电线路规模的扩大。在输电线路中,很多线路都是露天安装的,容易受到自然环境的影响,特别是雷电危害,严重危害着输电线路的安全。因此,需要在输电线路设计中注重防雷技术的使用。
一、概述雷电对输电线路的危害性
夏季是雷电的高发季节,如果出现大规模的雷电天气,其对输电线路的负面影响很大,雷电损坏输电线路的问题常常发生。由于其是瞬间电压,在极短的时间内会产出强烈的高电压,因此危害非常严重。当雷电击中了建筑中的电气设备后,设备在高温高压影响下损坏严重,甚至造成建筑供电不稳,断电等问题。我国目前的电力调度设备都是集成化的电子设备,这些设备如果遇到强烈的雷击后,敏感度高的元件首先会收到破坏,从而还继续引发一系列的故障,例如有些设备出现错误信号,有些故障会在错误信号引导下进行错误的操作等,这些都应该避免,如果情况严重还会致使整个电力系统瘫痪,因此雷电对输电线路的危害非常大。
二、分析输电线路在雷击后发生事故的主要因素
1、环境方面
输电线路的沿途自然环境一般比较复杂,由于自然环境的复杂,输电线路铺设的范围广、距离较大,在这样的情况下常常会遭到雷击,进而会影响到整个地区的供电问题。一般山区的环境复杂,尤其是在夏季雷电较多的季节,更是输电设备遭到雷击的多发期,所以自然环境对输电线路的安全存在很大的影响。
2、施工方面
在进行输电线路的施工时,由于地质环境和施工技术的不同,都会对施工的质量产生影响。如果技术不够成熟,最终会导致输电线路遭到雷击而发生跳闸现象。有许多的输电线路位于地理环境复杂的地区,而这些复杂的环境可能会对输电设备造成损害,比如在砂石较多的地方会导致该地区的的电阻率增大,这样就会提高输电塔杆的接地电阻。如果施工人员的专业素质不够或者责任心不强,在进行工程施工时采用的降阻剂不适应实际的需要,则会导致工程质量的下降,提高了接地网的腐蚀速度,从而影响工程线路的安全。在雨季进行施工时,由于土壤中的水分比较多,而且这些水分长时间积存在土壤中,这样在进行塔杆接地电阻的测量时会造成影响,进一步会影响到电阻值的测量换算。由于真实数据的不准确无法反映出当地实际的接地电阻值,也就不能够在第一时间发现不良的接地体,这样就加大了输电设备遭受雷击的几率。
3、设计方面
在进行输电线路的设计时,设计人员应该充分考虑到线路所在地区发生雷暴天气的几率,要降低线路的保护角度,避免雷击事故的发生。一般情况下位于山坡上的塔杆比较容易遭到雷电的袭击,尤其是在某些雷电活比较频繁的地区,由于塔杆的避雷线保护角过大,降低了线路的耐雷击水平,从而无法发挥出它应有的保护作用。除此之外,在进行线路的铺设时应该充分调查该地区的天气状况和地质环境,选择雷电发生率比较小的地区,要充分分析线路的雷害特点,全面了解避雷器的性能和保护效果,从而实现线路的避雷目的。
三、浅议输电线路防雷设计的措施
1、在输电线路上方架设避雷线
在输电线路上架设避雷线可以引导雷电向避雷线放电,并通过杆塔和接地装置将雷电引入地面,从而减少对输电线路的雷击几率。避雷线应该装设在导线上方,需要直接接地,雷云首先对避雷线放电,雷电流通过避雷线装置泄入地下.110kV以上应全线架设避雷线,建议在雷电活动频繁的地区,应该装设双避雷线,以防止雷电直接接触导线。此外,避雷角越小,对输电线路的保护效果就越好。
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2、合理运用高压送电线路避雷器
在雷击跳闸较频繁的地区,可以选用安装避雷器。高压送电线路上安装避雷器可达到良好的避雷效果。在杆塔和导线电位差超过避雷器的电压时,避雷器就自动加入分流,用以保证绝缘子不会发生闪络。现阶段我国的一些地区已经使用一定数量的送电线路避雷器,运行反映良好,但由于装设避雷器的成本较大,只能根据特殊情况少量的加入使用。
3、提升高压送电线路的绝缘水平
如果送电线路的绝缘水平较高,那么它的耐雷水平也会较高。因此,保证高压送电线路的绝缘强度就可以提高线路耐雷水平。在设计高压线路时要充分考虑和比较各种绝缘子的性能及特性,选择绝缘子本身具有自洁性能较好的材料,有助于提高输电线路的防雷性。此外可采用埋设多根接地体以增大地表层的泄放面积。如在建筑物的周围以一米左右的间隔埋上数根的铜管,把它们焊接起来可以大大提升送电线路的绝缘水平。
4、降低杆塔的接地电阻
根据不同地区各基杆塔的土壤电阻率的情况,如果采用降低杆塔的接地电阻技术,也可以提高高压送电线路的耐雷水平。这是一条经济而有效的防雷手段。对于土壤电阻率较高的地区,可采用不同的强化降阻手段,包括增加杆塔的埋设深度,或延长接地极的使用,以及就近增加垂直接地极的运用等方式来减少雷电的侵害。
四、分析输电线路运维技术
1、线路检修
(1)为了保证维护工作的秩序,保证检修工作按时完成,在检修的过程中,应该保证区域交通畅通通行。
(2)所有的供电设备都应该保证其功能,尽量的选择技术先进、售后服务质量高且性能完善的设备。
(3)线路的老化率尽量的保持在3‰以下,并且绝缘爬距符合规定的要求
检测周期内应该详细的检测线路的老化率,如果近四年的数据显示其为2‰以下,检测周期应该保持为4年/次;如果近四年的数据为2.5‰,检测的周期应该为2年/次。检修时应该注意保护杆塔设备,免受外力的影响;对于裸露在外侧的输电线路,应该注意保养其绝缘材料。
2、防雷监测
统计数据显示,雷击跳闸是近年来导致输电线路故障的主要原因之一,其发生率非常高,尤其在一些山区,因此,在这些区域内进行线路维护时,防雷监测的任务非常的艰巨。目前的情况下,人们已经逐渐的认识到了雷电对输電线路所造成的重大影响,需要在日常的工作中改进,并且已经取得了非常好的效果。
3、直击雷防护
雷击高发区域内进行输电线路的架设工作,要充分的考虑到输电线路在遭受雷击时所产生的巨大影响,虽然在输电线路中设置了避雷线,但是因为其保护角比较大,容易遭受雷击的影响,所以在雷击发生率比较高的区域内通常在几个杆塔上设置一根接闪杆来避免雷击对输电线路的影响。接闪杆的架设应该布置在杆塔顶部,架设高度应该高出线路5m,同时尽量的覆盖这些危险区域,做好拦截作用,避免保护范围内出现雷电绕击的影响。
五、结束语
随着电力系统的快速发展,承担着为社会公众提供安全稳定电能的重要责任。输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行的安全可靠性,可提高电网运行效率。线路故障是导致大规模停电的主要原因之一,对社会生产的影响力非常大。因此,降低线路故障率是保证线路效益的关键。出于此项考虑,在线路设计过程中,必须将防雷考虑在内,采取有效的避雷措施,尽可能的避免雷害事故的发生。
参考文献:
[1]郭省平。输电线路运行故障原因及查找[J]。科技与创新,2015.
[2]谢家力。肇庆地区输电线路防雷措施探讨[J]。技术与市场,2015.
论文作者:戚志宝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签:线路论文; 雷电论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 避雷器论文; 地区论文; 防雷论文; 《电力设备》2018年第27期论文;