摘要:雷电因素是人类也无法控制的因素,人们只能对其的来临做好相应的准备和预防,虽然高压输电线路和变电站的保护和安全保障方面有一定的困难,但是通过我们进行不懈的努力,也研究出了相关的解决方案和预防措施,给高压输电线路和变电站的保护带来了一定的保障。相信随着我国技术的进步,一定能在这项领域做出巨大的突破。
关键词:输电线路;变电站;防雷措施
由于雷电活动的随机性、分散性而使落雷地点和雷电参数等难以掌握,因而难以全面而科学地分析雷击线路跳闸事故,并提出相应的解决方法。在确定高压输电线路和变电站的防雷方案时,全面考虑输电线路和变电站的重要程度,系统运行方式,所处地区雷电活动的强弱,地形地貌的特点及土壤电阻率的低等条件,根据技术经济比较的结果,因地制宜,采取合理的综合防雷保护措施,是今后防雷保护的一个主要研究方向;对于很多地理位置特殊的输电线路,如山区、农村旷野、高原地区,地形地势复杂,雷电活动频繁,易于发生雷击,进一步研究和完善适合于特殊地理环境的防雷新技术是防雷保护的又一主要研究方向。
1 高压电输电线路的防雷措施
1.1 选择科学合理的输电线路
在进行高压电输电线路的架设之前一定要充分考虑其施工的准备工作,首先要做的就是对所需要架设地区的环境进行充分的考察和了解,尤其是当地的地形地貌,对当地的气候调查是否容易发生雷电现象,这些都要进行详细的考虑和调查,只有这样,才能设计出一条合理安全的铺设线路,避开这些容易发生危险的架设路段,选择一条安全稳定运行的铺设线路。这种方法虽然看似简单,但是却是实际应用中的一个行之有效的办法,既可以起到高压电输电线路防雷的目的,还可以有效的降低成本,是我国实际架设中的一条基础性措施。
1.2 合理的架设避雷线
随着我国科学技术的进步,在相关方面的研究也更加成熟,为了有效防止雷击,和减小雷击之后做造成的损害,我们通常还采用一种架设避雷线的手段来提高输电线路的稳定性。所谓的避雷线,顾名思义就是一种伴随高电压输电点起到保护作用的线路。之所以起到保护的作用是因为这种线路一旦遭受的雷电的打击,能够将雷击所产生的电流分开,起到分流的作用,这样就会减少雷电电流过大所产生的冲击力,这就减小了电流对输电线路的破坏作用。除此之外,避雷线还能够对输电线路本身起到电压屏蔽的作用,使得线路的感应电压降低,使得雷电与线路的接触率降低,起到保护线路的作用。与此同时,避雷线还具有与输电线路的耦合作用,在遇到雷电时,可降低塔顶绝缘子内的电压,从而降低塔顶到塔底之间的电位差。
1.3 确保高压输电杆塔有效接地
由相关的物理知识我们可以知道,当雷电击中杆塔之后,需要将雷电进行合理的引导,让其沿着我们所需要的方向进行移动和传递,以减少其四处冲击所产生的破坏作用,如果我们能够让杆塔接地,那么,击中杆塔的巨大的雷电之力就可以通过引导从而转向大地,起到一定的避雷作用。只有提高杆塔的引导效果,才能使得避雷的效果更加优化。据此,相关的研究表明,当杆塔与地面接触的电阻越低,起到的引导效果就会更好,防雷的效果也会更加的显著,因此,我们在安装的过程中应当采取措施降低接地的电阻。具体的方法有增大杆塔与地面的接触面积的方法,在杆塔深入地面地下的部分通过延伸或者放射接地的形式,或者在地面添加一些物质来起到降低电阻的目的,充分的发挥避雷的作用。
2 变电站的雷电防护措施
由于雷电对变电站产生的破坏主要体现在以下两个方面,一个是对变电站内部的电气设备直接的损害,另一种是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站所造成的影响。据此可以根据这两点进行相关防雷措施的研究。
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2.1 电气设备被雷击的防护措施
就我国目前的雷电防护现状来看,对于防止电气设备雷击的主要方法是通过安装避雷器和避雷针的办法来解决的。通过避雷针和避雷器的作用,将雷电所产生的巨大电流通过引导导入大地,来有效的减小电流对电气设备的冲击作用,因此,在这个过程中,相关的工作人员一定要注意雷电引导的效率,注意接地电阻率的控制,通过增大接地面积的方法和在土地中添加降阻剂的方法,来有效的减小接地电阻,提高避雷效果。
2.2 防止变电站入侵雷电波的措施
为了有效的防止雷电波入侵变电站,更好的保护内部的电气设备,一定要做到充分的配置好避雷器,在变电站的每一组母线上都要安置上足够数量的避雷器,同时将这些避雷器安置在最合理的位置,尽量保证距离变压器的位置最近,同时考虑其他设备的安全运行。要阻断雷电波侵入变电站,保护电气设备不受损坏,在临近变电站的一段线路上要架设避雷线,从而对雷电波起到一定的分流作用,使雷电电流强度处于电气设备绝缘的承受范围内。同时,还要加强日常的避雷装置检修工作,对于存在缺陷的部位,要及时加装或更换避雷设备,降低安全隐患。
3高压输电线路和变电站雷电防护的发展前景
随着时代的发展和进步,高压输电线路和变电站对于雷电防护的要求已经不满足于当前的现状,而是需要更深一步的改进和完善。为了适应当前电力系统的发展要求,新的雷电防护举措已经开始得以应用。高压输电线路已经将原来的五平行线结构增设为七平行线结构,形成更好的避雷效果。对避雷针设备加以改进,使其能够对雷电的高强度电流进行控制,形成可控放电,其避雷效果十分良好,是值得推广的新型避雷设备。而变电站设备开始应用可以产生电磁场的微电子设备,合理的应用该设备,可以在变电站输电设备形成有效的电磁屏蔽,降低雷电的感知,有效避免雷击。除此之外,还有多种雷电防护办法得以开发和应用,高压输电线路和变电站雷电防护得到了十分良好的发展。多种雷电防护措施有着不一样的雷电防护效果,需要科学合理的进行应用。根据自然环境、地理地势以及雷电的特点对雷电防护措施加以完善,未来电力系统雷电防护将走向新的高度。要阻断雷电波侵入变电站,保护电气设备不受损坏,在临近变电站的一段线路上要架设避雷线,从而对雷电波起到一定的分流作用,使雷电电流强度处于电气设备绝缘的承受范围内。一般来说,变电站内微电子设备受雷电的干扰主要来自于雷电电流产生的瞬变电磁场,因此,要采用适当的电磁屏蔽措施以防止电磁干扰,此外为防止设备由于瞬间过电压造成的故障,要在微电子系统的关键部位安装过电压保护器以及浪涌吸收器等等。
4结语
在我国由于施工原因造成的事故大有发生,尤其是在输电线路的建设和变电站建设的行业,这些事故的发生几率一直居高不下,但是,从总体上的事故发生状况来看,由于雷电所引起的输电线跳闸的事故发生率是所有跳闸事故中几率最大的,纵观世界范围内的输电线路发生情况,雷电因素仍然是阻碍输电线路安全平稳运行的主要因素,破坏电路系统的稳定运行过程中有超过一般的原因是由于雷击所造成的,而且从事故发生的各个国家来看,输电线路的电压等级越高,产生雷击的几率越大。这是因为雷电更容易沿着这些输电线路运送到变电站,给变电站来带巨大的破坏,变电站是电力系统稳定运行的关键环节和重要保障,一旦由于雷击的破坏,就会产生巨大的影响,产生大面积的停电现象。因此,如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施,已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。截止到目前,我国已经开展和投入大量的研究并取得一定的成果。
参考文献
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论文作者:董德志
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:雷电论文; 变电站论文; 线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 防护论文; 《基层建设》2019年第7期论文;