输电线路同塔双回差异化防雷技术的应用研究论文_王塘有

(新疆奎开电气有限公司 833200)

摘要:文章首先对输电线路雷击过电压的相关理论进行介绍,然后分析了同塔双回线路防雷技术的相关策略,并提出了输电线路同塔双回差异化防雷改造治理方案,提高输电线路同塔双回差异化防雷技术的发展水平,以期能为推动我国电力行业的发展提供参考。

关键词:防雷技术;避雷器;耦合地线

引言

电力行业是目前我国推动经济发展的重要行业之一,随着我国对电力需求越来越多,电力行业的压力也在不断增长。电力超负荷一直是我国发展过程中的一个问题,针对这些问题,国家已经建设了一些特高压输电线路,但这些线路在运行过程中很容易受到环境影响,如雷电很容易影响特高压线路的运行效率,因此,本文研究了输电线路同塔双回差异化防雷技术的应用,希望能推动我国电力行业的发展与完善。

1输电线路雷击过电压的相关理论

雷云放电分为先导电再放电、主导放电及余光放电3个主要阶段。雷云放电对地面直接放出的电可能会影响到输电线路,进一步使线路发生故障。雷电对线路的影响主要分为以下几种:①感应雷过电压,输电线路可能因为周遭地面的电磁感应而遭到雷电的直接电击,在大多数情况下,这种电压不会造成高压线路的故障,但一旦操作不当也会带来极大的危害。②雷电通过线路产生过电压的情况,过电压的形式可能有两种,一种是避雷线能屏蔽一定的信号而使线路避免受到雷电的冲击。

2同塔双回线路防雷技术的相关策略

目前我国应用于220kV线路的防雷主要有以下4种措施:

(1)对线路进行进一步的包装,提高线路的绝缘水平;

(2)适当降低相应杆塔接地的电阻;

(3)加装并连间隙;

(4)安装塔头避雷针,避雷针可以有效减弱雷电信号。

以上4种防雷措施可以根据环境和特点进行选择,并非必须使用某一种防雷措施。

2.1降低杆塔接地电阻

根据相关实验数据可知,不同接地电阻下的单回、双回闪络耐雷水平和跳闸率是不同的。根据数据测量结果可知,当杆塔接地电阻是18Ω时,杆塔接地电阻能有效提高线路的抗雷水平,但随着杆塔接地电阻数据不断增大,其对单回、双回闪络耐雷水平的影响却在慢慢减小。

2.2安装线路避雷器

为进一步实现线路免受雷电的损坏,可以在线路中安装避雷器。线路避雷器可以有效提高线路的耐雷水平,降低线路出现跳闸的可能性,同塔双回线路不同配置下的避雷器性能也是不同的,要根据不同的情况安装数量不同的避雷器。对一些同塔双回线在安装避雷器时最多可安装6支,但考虑到安装过程中避雷器的经济成本及所耗费的人力和物力,在现实中大多会安装2~4支,本文详细地分析了安装2~4支避雷器不同配置方式的耐雷水平,将不同的配置方式按序号排序。两支避雷器的安装方式如图1所示,其中白点表示此位置没有避雷器,而黑点表示此位置安装避雷器。

图1 避雷针配置方式

3输电线路同塔双回差异化防雷改造治理方案

3.1接地改造

在设置输电线路同塔双回差异化防雷改造治理方案时可以利用接地改造的方式。接地改造的主要目的是把雷电引入到地内,防止雷电对建筑物及人造成伤害。防雷装置的工作接地方式所对应的接地电阻也应该达到最小值。不同的接地方式应用了不同的技术与特点。比如,以交流工作接地为例,这种接地方式是选取一个点和土地进行连接,工作接地指变压器中的N线接地的过程,此过程必须保证N线表面用铜绝缘线包围,这种接地方式在安装时必须要注意该接线的外端不能外漏;

安全保护接地指将设备不带电的金属部分和土地连接;直流接地指利用一个稳定的供电电源和电位,使用大面积的绝缘铜线作为基本的传输线,把基准电位和电子设备进行直接的连接,从而实现防雷的目的。目前我国大多数的防雷接地都是将建筑物中的钢筋和避雷针结合起来,一旦遇到雷雨天气,这种设置的系统就会发挥作用,防雷系统在工作时必须要保证电阻<1Ω,目前大多数建筑物都是采用此方法来对线路进行保护。为进一步对接地系统进行保护,也应当在配电所的一定位置配备一些等电位的铜排,在每一层都可以设置一些铜排,这些铜排可以连接一些地线到外界的管道,防止雷电冲击时影响建筑物的安全。

3.2安装避雷器和避雷针

避雷器是现有防雷设备中应用比较广泛的一种设备,在使用过程中必须对避雷器进行准确的安装,避免因为安装不当而使避雷针的功能无法发挥。在对避雷器进行安装前要做好准备工作,必须要确保避雷器在安装后存放中保持立体放置,不能使避雷器处于倒置的状态,在对避雷器进行运输时,一定要小心地对避雷器的外壳进行保护,防止外壳被破坏而影响内部结构。避雷器也应当被完整地保存,保持避雷器包装的完整性。在对避雷器进行安装时,要对避雷器的规格和型号进一步核对,在对避雷器进行组装时,必须要保证每一个零件都符合产品质量标准。

同时也要对避雷器的排气通道进行检查,保证处于通畅状态,排气口应当设置在一些非人行通道的位置,在对避雷器进行安装时,吊锁必须要固定在厂家规定的吊环上。避雷针的安装主要包括避雷针的安装和避雷带的安装。在实际操作中对避雷针进行安装时,应当保证建筑物上的避雷针和建筑顶部的金属形成统一整体,不能在避雷针上安装一些低压线路。

3.3加强绝缘水平

绝缘水平的提高能保证设备防触电,有效地防止雷电对设备造成影响。绝缘指运用一些绝缘物把能传输电能的物体封存起来,防止人体接触到此物体,对人体造成伤害。常见的绝缘材料有木材、塑料、纸等,为进一步加强绝缘水平,也可以采用双重绝缘或另外对总体进行绝缘。必须要注意,很多绝缘材料在受到外界环境破坏后就会丧失绝缘性能。

3.4架设耦合地线

对于一些同塔双回线路耦合地线可以设置在杆塔的最上方,也可以设置在最下层导线的下方。通过对比在塔底和塔顶分别设置耦合地线时单回双回闪络耐雷水平的数据,可以看出无论是在塔顶还是塔底,设置耦合地线都能提高线路耐雷性能,经过实验研究分析,耦合地线设置在塔底对提高线路的单回、双回闪络耐雷水平有很大的作用。但随着接地电阻的不断增大,耦合地线如果能设置在塔底,就能进一步增大跳闸率,但相比于塔顶的耐雷水平却较低。为使上述叙述更有说服力,本文选取了一些不同数据的挂点高度分别为23m、21m、19m、17m的单回、双回闪络耐雷线路,并对不同情况下的耐雷能力和跳闸率进行了实时记录,根据数据分可以得知,耦合地线和地面的高度对于线路抗雷水平的影响几乎可以忽略不计。因此,在实践应用中对线路进行改造时,耦合地线的具体高度可以根据不同环境条件进行选择。

结束语:

综上所述,目前我国的输电线路同塔双回差异化防雷技术仍旧发展不完善,存在很多问题,对各种因素考虑得也不够完善,虽然目前我国的防雷工作已取得一定的效果,但仍不能满足我国对于电力的要求。因此,研究人员在日后的工作过程中还需要不断地思考创新相应的防雷措施,努力提高输电线路同塔双回差异化防雷技术的发展水平,使输电线路同塔双回差异化防雷技术更好地应用于现有防雷措施中,为我国电力行业的发展做出贡献。

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论文作者:王塘有

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/5

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