(广东电网有限责任公司肇庆供电局)
摘要:雷电灾害是最常见的自然灾害,给人民财产造成的损失极大。目前使用的35 kV线路,早期架设考虑到投资造价的影响因素,很多避雷防范技术措施做得不到位,造成耐雷程度较低。基于这样的背景,本文首先分析雷电对输电线路的危害,其次分析35kV线路频受雷击的原因,最后提出35kV线路防雷措施。
关键词:35kV线路;雷击;问题;对策
1引言
电网作为人们生活的一部分,其安全运行不仅影响着人们的生活,还对人们的生产造成影响,因此,电力系统需要不断强化自身性能。对输电线路而言,出现运行故障最多的原因是雷击。我国每年都会有由于雷击而导致停电的问题,这样的情况在夏季时有发生,雷击停电在影响输电线路的同时,还会影响到地区的经济,造成经济损失。因此,电力企业需要加强输电线路的防雷措施,使得电网的安全运行得到保证。
2 输电线路遭受雷击的形式和危害
2.1 雷击的形式
(1)雷电感应,即感应雷。雷电感应可以分为两大类,即电磁感应和静电感应。巨大的雷电流会在其附近的空间内形成一个强大的磁场,而形成的磁场可以在周围的导体上产生非常高的电压,会使得人和设备出现二次放电的情况,进而使得电气设备出现损坏,甚至出现雷击人员伤亡的情况。
(2)球形雷。在这几种雷击形式中,球形雷出现的次数比较少,而且还不规则。关于球形雷的相关资料也不够齐全,研究人员对其出现的原理观点还不一致;除此之外,球形雷还可以通过烟囱、门或窗等进入室内,会导致人民的生命安全受到重要威胁。
(3)直击雷。出现直击雷的情况下,会产生非常大的雷电电流,这些电流会侵入地表,导致和雷击地方产生接触的金属会出现很大的对地电压,从而导致触电事故出现。与此同时,直接的雷击会导致大量电流的出现,由于雷击产生的冲击电压会导致发电机和电力变压器出现烧毁情况,也会使得电线被烧毁,严重的会出现断裂情况,从而出现断电情况,甚至会导致火灾的发生。由此可见,直击雷具有非常大的毁灭性,也会造成严重的经济损失,威胁到人民的生命安全。
2.2 雷击的危害
输电线路会在雷击的作用下,产生很大的危害,具体可以分为以下四种。
(1)如果线路遭受到雷击情况,导线和地线上的电压都比较高,会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。
(2)如果出现架空地线档中落雷情况,放电通道连接的底线上,会出现强度降低的情况,严重的会出现断股、灼烧的问题,进而导致底线中断。
(3)在雷击作用下,会导致绝缘闪络,使得相间或者是单相接地出现短路情况,从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃至烧断的问题。
(4)在雷击作用下,会导致绝缘子闪络,电源开关出现跳闸情况,如果情况较为严重,还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况,从而导致线路出现接地故障,且这种故障无法修复。
3 35kV线路频受雷击的原因分析
3.1 接地电阻测试不规范
对接地电阻的测试,旨在掌握接地装置的实际情况。但是,很多测试不规范,影响到接地装置的处理。在测量工作的开展,有的在雨后展开,有的雷击后展开,有的避开高山操作,甚至个别没有断开架空避雷线和接地引线间的螺栓测量。观测到的测量值,有很多没有进行季节系数的修正,这些都影响到接地电阻数值测试的规范性,导致后期接地装置发挥不到应有的作用,增加被雷击的概率。
3.2 35kV输电线路设计安装不合理
输电线路本身的设计与安装对避雷效果也会有很大的影响,一般情况下,各地区在实际35kV输电线路设计时都是按照输电需求与规范标准进行的,对于避雷设计没有进行重点规划。就导致输电线路的防雷措施与当地的地质条件与气候条件不适应,防雷措施的安装就无法真正的发挥避雷的效果。另外,在进行输电线路防护工作时,没有充分的考虑其防雷作用,从而为输电线路运行留下安全隐患,导致35kV输电线路雷击事件频发。
3.3避雷设计不合理
目前,35 kV线路的架设都在上世纪的七八十年代,很多选择更多考虑的是投资造价的因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如:避雷线的安置,多选在靠近变电站 1-2千米处,外延有大跨度越档,也很少架设避雷线。另外,很多避雷措施滞后,不少避雷措施在设备投运后频受雷击时,才考虑加固完善,无形中增加了投资成本。
3.4接地装置施工质量差
受制于技术、工艺等问题,很多接地装置施工质量存在问题。比如:常发现开挖接地沟深度不够,多数开挖仅 20~30 cm,且沟开挖过窄,这样回填土就不容易捣实,难于做到好土质的泥土先覆盖在接地体上,形成接地体与回填土之间缝隙大,加之埋深不够,几次大雨冲刷,就有不少外露。即使尚未外露,但由于大气中潮气的影响,地表 20~30 cm 埋深接地体极易腐蚀。也有不少接地体敷设随意,严重影响雷电冲击电流下泄通道的效果。
4 35kV线路防雷措施
4.1避雷装置的安装
35kV输电线路的运行与使用具有一定的特殊性,35kV输电线路运行的电压较大,电力运输量较多,线路所处的环境也较为复杂,因而在进行35kV输电线路建设时一定要按照相关的规定标准进行避雷装置的安装,并保证避雷装置安装的有效性和合理性。只有这样才能避免雷击事件的发生,保证输电线路运行的稳定与周围居住群众的安全。首先,在输电线路的相关施工过程中,施工人员必须重视对避雷装置的安装。并在安装之前根据输电线路建设的地质条件和气候特点对避雷措施安装进行合理的设计与规划。其次,按照方案与防雷措施安装标准进行安装,安装完成后要进行系统的检查,保证避雷措施安装达到质量合格的标准,从而提高35kV输电线路的防雷效果,防止雷击事件的发生。
4.2降低接地电阻
(1)合理接地。进行科学合理的接地设计是确保输电线路进行防雷的重要保障。在输电线路中,接地方式主要有计算机自控系统接地、输电系统和强电设备接地和构筑物接地,这就需要对这三种接地方式进行科学合理的设计,确保三者之间可以相互配合,从而可以降低雷击对接地网络的毁坏。就计算机自动系统而言,大多数都是采用安全保护接地、直流工作接地和系统工作接地,在进行防雷时,需要根据实际情况,合理组合好接地方式,将接地电阻值降低到最低,确保效果最好。
(2)敷设水下接地装置。如果杆塔周围存在水源,可以借助水源,在水底或者是岸边进行接地极的布置工作,从而使得接地电阻降低,同时也提高了泄洪能力。
(3)填充电阻率比较低的降阻剂。如果周围存在低电阻物质,可以根据实际情况,充分利用好这些资源。
(4)深埋式接地极。如果地下土壤电阻率比较低,可以采用深埋式或者深井式方式的接地极。
(5)水平外延接地。由于水平放射施工的费用比较低,可以使得工频接地电阻降低的同时,还可以使得冲击接地电阻得到降低。
4.3利用不平衡绝缘
高压输电线路中,很多都用双回路线路,这样安排会增加线路的防雷的难度。为此,可尝试用不平衡绝缘的方式,能大大降低被雷击的可能。同时,不会出现跳闸情况,确保输电线路的稳定。基于这样的原则,通过有效利用绝缘子串数的差异性,在雷击情况下,片数少的绝缘子会出现闪络情况,增加了另一导线的耦合作用,增强其抗电击能力,可以避免闪络情况的出现。
5结语
35k输电线路是我国常见的高压输电线路,尤其在山区地域普遍存在,其防雷措施的安装与应用对输电线路安全稳定的运行有非常大的影响。基于我国35kV输电线路防雷措施应用的现状,要按照规范进行防雷措施的安装,并定期对防雷设施进行维护和管理,保证35kV输电线路防雷的效果。
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论文作者:张金成
论文发表刊物:《河南电力》2019年5期
论文发表时间:2019/11/19
标签:线路论文; 防雷论文; 情况论文; 措施论文; 装置论文; 电阻论文; 雷电论文; 《河南电力》2019年5期论文;