架空配电线路雷击分析与防治措施论文_张军

架空配电线路雷击分析与防治措施论文_张军

(国网甘肃省电力公司环县供电公司 甘肃环县 745700)

摘要:当前,我国电力行业所面临的挑战与问题仍有许多,特别是配电线路雷击问题,将对人们的日常生活生产活动造成重大影响,因此,必须做好架空配电线路及电缆线路的运行检修工作,以保障配电设备的稳定运行。同时,我们还应不断与时俱进,通过高效科学的形式,逐步优化配电线路体系,以不断降低电力线路雷击发生率,从而确保电力系统运行的可靠性,促进我国电力事业的发展。本文进一步分析了架空配电线路雷击分析与防治措施。以供同仁参考借鉴。

关键词:架空;配电线路;雷击;防治

一、架空配电线路雷击因素

架空配电线路通常都设置于比较偏远的空旷地带,易受雷电等因素影响,所以雷击也是引起线路运行问题的关键因素,按照有关数据分析,我国的大多数跳闸问题都是由于雷击引发,且由于架空配电线路本身线路很长,且难以全程设置避雷设施,使得线路极易遭受雷击事故。此外,受管理水平所限,接地措施和避雷装置均未被严格管控,且在实施时也缺少一定的规范性,从而严重影响了线路的安全运行,使得配电线路在长期持续运行中,易引起避雷器爆炸,从而使电力系统绝缘性被直接破坏,增加大了运行风险。

二、线路防雷水平的判断

判断线路防雷性能优劣,主要以雷击跳闸率和耐雷水平来衡量,前者是指每100km年均雷击跳闸的次数,后者是指雷击线路绝缘而不发生闪络的最大雷电流的幅值。前者越低,后者越高,都表示防雷的性能好。引起线路的跳闸必须具备两个条件:第一是雷电流幅值大于或等于线路的耐雷水平,引起绝缘发生工频闪络;第二当工频闪络变为稳定工频电弧;输电线路上所出现的大气过电压一般包括感应雷过电压和直击雷过电压,从通常的运行经验分析,后者对电力系统的危害比前者要严重得多。

2.1感应雷过电压

当雷击发生于线路附近的大地时,由于雷电通道周围空间的电磁场的变化急剧,会在线路上产生一定的感应过电压。雷击放电的开始阶段,先导放电,线路处于先导通道和雷云的电场中,因为静电感应,沿导线方向的电场强度分量将导线两端与雷云异号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上变为束缚电荷,导线上成为束缚电荷,导线上的负电荷则由于电场强度分量的排斥作用而向两端运动,经线路的泄漏电导和系统中性点流入大地。

2.2直击雷过电压

输配电线路遭受直击雷雷击的情况一般分为以下3种:雷击避雷线或挡距中央,雷击杆塔塔顶,雷击导线或绕过避雷线击于导线。

三、架空配电线路雷击防治措施

不同地形架空配电线路遭受雷击程度也各不相同,对于不同地形条件,架空配电线路一定要因地制宜采取不同的防雷措施。除此之外,还应根据架空配电线路所在地区的实际地形、地质情况进行相应的防雷措施。

3.1加强配电设备的防雷保护

常用的防雷保护措施包括柱上开关的防雷保护和配电变压器的防雷保护,但两者在实际应用中具有较大的不同。前者将防雷装置安装在架空配电线路的支柱上,具体是安装在刀闸位置或柱两端,使支柱上的配电线路受到保护;后者则将防雷装置安装在架空配电线路低电压处,加强对配电变压器的保护来使整个配电线路安全、稳定运行。

3.2安装避雷装置

安装和引进避雷装置是保护架空配电线路最有效的方法。由于不同地形的架空配电线路遭受雷击的影响不同,避雷装置的安装需注意如下两点:其一,避雷器的选择。避雷器选择的成功与否直接影响架空配电线路的防雷效果。由于架空配电线路经常处于雷电频发和地势较高地区,因此,选用氧化锌避雷器较合适,其不仅使架空配电线路免受雷击,还不会增加线路的运行电压,保证了线路的使用寿命;其二,避雷器的安装位置。由于避雷器的防雷范围有限,如果仅仅安装在杆塔上则只是对杆塔范围内起到保护作用,因此应详细了解不同地形的架空配电线路雷电频发位置,从而有针对性地选择避雷器的安装位置,对整个架空配电线路起到实质性的保护作用。

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3.3拆除不合理的防雷保护设备

35 k V 及以下电压等级线路不适宜安装消雷器和避雷针,原因是消雷器和避雷针在此电压等级的线路上不但没有起到防雷作用,反而会引雷,从而造成雷击事故。特别是在发电厂、变电站的进线段上,很容易诱发线路遭受雷击,当雷电波得不到衰减,侵入到发电厂、变电站的强雷电波极容易损坏其设备。因此,应拆除 35 k V 及以下电压等级线路的消雷器和避雷针,特别是进线段处的消雷器和避雷针; 同时,也不宜在 20 k V 及以下电压等级的线路上架设避雷线。

3.4特殊的接地网改造

由于我国不同地区的土壤土质不同,造成土壤的电阻不同,部分地区的土壤电阻很大,这在一定程度上影响雷电流的放电,因此,在类似这样的地区应进行特殊的接地网改造,要改变其深度,增大敷设长度,也可以在地下埋设铜导体接地棒来增大接地网接收雷电的能力。

3.5增大接地装置的接地深度

增大接地装置的接地深度并应用截面面积较大、表面做防腐处理的引下线,严格按照电力基础工程施工要求进行开挖工作,最好要对接地装置进行验收。

3.6降低杆塔的接地电阻

在保证配电线路正常工作并且不影响架空地线、接地引下线及地网的前提下降低杆塔的接地电阻,在不影响配电线路正常运行的情况下尽可能地降低杆塔的接地电阻。

3.7对杆塔的绝缘子进行改造

针对地势低的地区要对杆塔的绝缘子进行改造,尤其是二级雷区以上的地区。如将一般绝缘子更换为大盘径绝缘子或双串绝缘子,另外还可安装塔头侧针或接闪器。

3.8注重对架空配电线路的管理和维护

绝缘子、变压器、金属装置、避雷器等均需定期进行维护与检查,如此不但可以确保电力系统的安全运行,还可以使问题的发生率降低。在检修时,如果发现配电设备出现问题或缺陷应及时加以处理。对配电线路装设真空开关,以对故障进行隔离,减小停电区域,并提升检修故障的速度。优化配电线路建设工作,合理开展线路构成配置,对线路的施工设计加强监管,以确保架空配电线路工程质量,同时采取科学的供电形式,合理采用多样化的电网运行形式,避免故障发生。按照架空配电线路的具体运行状况,制定防范对策,并定期开展故障处理演练。强化对操作人员的专业知识与技术培训,使其了解线路运行管理的关键性,从而由根本上解决架空配电线路运行故障。

3.9注重对架空配电线路的管理和维护

绝缘子、变压器、金属装置、避雷器等均需定期进行维护与检查,如此不但可以确保电力系统的安全运行,还可以使问题的发生率降低。在检修时,如果发现配电设备出现问题或缺陷应及时加以处理。对配电线路装设真空开关,以对故障进行隔离,减小停电区域,并提升检修故障的速度。优化配电线路建设工作,合理开展线路构成配置,对线路的施工设计加强监管,以确保架空配电线路工程质量,同时采取科学的供电形式,合理采用多样化的电网运行形式,避免故障发生。按照架空配电线路的具体运行状况,制定防范对策,并定期开展故障处理演练。强化对操作人员的专业知识与技术培训,使其了解线路运行管理的关键性,从而由根本上解决架空配电线路运行故障。

结束语

架空配电线路在不同地形条件下受到的雷击作用各不相同,所以架空配电线路的防雷工作所采取的措施方法也存在一定差异。分析探究不同地形条件下架空配电线路的防雷措施有利于提高架空配电线路的安全性和可靠性,为今后供电系统的改善提供了保障。

参考文献

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论文作者:张军

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/9

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