110kV输电线路防雷要点及运维管理探讨论文_潘江

110kV输电线路防雷要点及运维管理探讨论文_潘江

(国网西藏电力有限公司经济技术研究院 西藏拉萨 850000)

摘要:目前国内十分看重电力系统的建设与发展,为了保证国内大部分用电困难区域的用电正常,保障他们的用电质量和数量,就要在很多区域假设110kV的高压输电线路。但是由于很多线路暴露在自然环境之下,非常容易受到雷击等自然灾害的破坏,一旦遭受损害就会导致当地电网系统的瘫痪,对当地居民的生活带来很大的影响。因此对高压输电线路防雷避雷技术的研究就显得尤为重要,并且已经成为电力系统发展中的重要一环。

关键词:110kV;输电线路;防雷要点;运维管理

引言

110kV输电线路在我国分布广泛,输送电力范围也比较大,基本实现了全国覆盖,极大地方便了居民的工作与生活。但在110kV输电线路运行过程中,经常受到雷电因素的影响,尤其是山区或丘陵地区,遭受雷电的可能性更大,轻则导致线路外部绝缘体严重受损,重则使整个输电线路陷入瘫痪,影响电力资源的正常供应。文章将从雷击对输电线路的危害出发,针对110kV输电线路防雷技术要点进行分别介绍,并就如何加强输电线路运维管理展开详细论述。

1 110kV输电线路雷击事故分析

(1)雷电反击事故。在雷电多发地经常会出现雷电击中输送线路塔杆的现象,导致一系列的雷电反击损伤,产生这种损伤的原因主要与该处的地形与土壤电阻有关。由于输电线路大多铺设在山区,在施工上就要面临铺设困难、土壤选择的问题,同时在接地的条件上也有着很大的局限性,这些问题综合起来就很容易造成雷电反击等现象。雷电反击现象主要指输电线路杆塔顶端的电压超过了一定的额度之后,绝缘子会产生击穿而放电,放电的电流也会和杆塔的电压和相邻杆塔的距离有关。(2)雷电绕击。目前国内绝大多数地区都对110kV输电线路安置了雷电规避保护装置,尽可能地保证了输电线路的安全。但是一些地区的避雷保护经常会发生失效,比如说单避雷线线路、双回路线路杆塔中的鼓形塔等。

2 110kV输电线路防雷要点

2.1 架空绝缘避雷线

作为对110kV输电线路采取的防雷措施中最常见的一种,架空绝缘避电线在我国绝大多数架设的110kV输电线路上均被采用。其具有两方面的优势特点。一方面,由于其能够直接架设在输电线路上,避雷线在出现雷击风险时能够实现有效对雷击进行拦截,防止其对正常的输电线路造成不利影响。另一方面,避雷线引导雷电流向大地,有效避免输电线路因受到雷击而出现的输电中断的现象。我国的架空绝缘避雷线技术主要通过降低接地网的电阻、采用双型避雷线保护角两种措施实现最佳的防雷效果。采取复合型接地的物理方法以及对土壤导电率控制的化学方法,可以有效减少接地网的电阻,实现较好的引导及释放雷击效果。另外,相较于传统的单型避雷线,双型避雷线具有更好的避雷效果,保护角的应用也能加强其避雷效果。我国电力主管部门规定偏远地区的110kV输电线路需采用这种双型避雷线的设计,以减轻在恶劣雷暴天气下输电线路的受到的损害。

2.2 减少杆塔接地电阻存量

施工队在铺设输电线路的时候,通常会有意地去降低杆塔的接地电阻存量,这样不但能够降低成本,还能提升输电线路的避雷效果。这样做的主要原因是当输电线路附近土壤的电阻降低了之后,雷电击中杆塔时所产生的电压差也会降低,这样能够保护输电线路的正常工作,不但能够保护整个线路尽量不受雷击所损伤,还能提高线路抗雷击的程度。在对输电线路建造和维护时,应当根据当地技术人员的指导,适当地对输电线路进行一定的改造,比如说调整线路上电极的规格、改变土壤的电阻率等。特别对于地理环境恶劣的山区,如果选择最优的输电线路进行铺设,将能够大大地降低后期对于输电线路的维护成本。

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2.3 架设耦合地线

架设地线的目的是为了给降低杆塔接地电阻加以辅助,主要做法是在输电线路下方架设接地线,促进线路耐雷性能,使线路跳闸率下降。在实践工作中,通过架设耦合地线,会使导线与地线作用力强化,一旦发生雷击,导线中就会产生感应电压,使绝缘子串的电压量随之降低,就实现了防雷的目的。同时,耦合地线设置完成后,分流作用会使杆塔分流系统不断减小,对于接地电阻值较大的区域更为明显,雷电会从相邻杆塔接地设施经过,使雷电电流分散,杆塔顶端电压减小。耦合地线的安装能够起到防止雷电反击的作用,对输电线路薄弱点进行有效保护,但是一旦设置了耦合地线,就会降低雷击分流作用,导致杆塔周围大气电场分布存在异常,遭受雷击的概率也会提高。因此,在架设地线时,必须加强对终端接地电阻的控制,增加绝缘子的数量,使电阻值降低,这样输电线路的防雷作用就能得以增强。

2.4 安装侧向避雷针

在某些地区杆塔会架设在山顶或半山腰等较高的地方,有时会出现线路和杆塔与雷云平行甚至更高的情况,而输电线路的电磁环境非常复杂,所以这地方的杆塔和线路更容易遭受雷电的袭击。根据长期的理论研究和实践总结,在110kV线路之间安装侧向避雷针是一种非常有效的办法,将侧向避雷针安装在杆塔横担的两侧,长度最好在3m左右,中间固定长约1.2m,横向设备长约1.8m,并安置3个有效的固定点。

3 防雷技术运维管理

防雷技术运维管理是指对运行中的输电线路进行日常维护管理,根据不同输电线路的实际情况采取合理的措施,保证各类防雷设备能够充分发挥其防雷效果。

3.1 地下接网的管理

地下接网通过对雷击的有效引导与释放,减轻了雷击对线路正常输电的影响,提高了线路的耐雷水平。由于地下接网常常受到强雷打击承受巨大的电压,以及受到酸性土壤和雨水的腐蚀影响,其抗雷效果会逐渐减弱。在地下接网的运维管理中,应根据地区气候环境条件合理对其进行常规检查,及时更换,以此保证输电线路的安全性。

3.2 耐雷技术运维管理

输电线路的避雷器及绝缘子的性能直接影响110kV输电线路的耐雷水平。在耐雷技术运维管理中,应及时对故障或是性能不符合标准的设备进行替换。另外,在雷暴天气频繁的地区要对输电线路进行合理规划,加强避雷线的使用,提高110kV输电线路的耐雷水平。

结束语

综上所述,110kV输电线路运行直接关系到电力传输的安全性与持续性,对居民用电意义重大。为此,要想确保110kV输电线路保持稳定安全运行,就应当在认真了解和分析雷击危害的基础上,采取相应地防雷技术措施,如降低杆塔电阻、架设地线、增设防雷设施等,并加强日常运维管理,使各种防雷技术和设施作用正常发挥,降低输电线路受到雷击的几率,从而有效预防雷电对于输电线路造成的破坏,保障电力传输正常安全。

参考文献:

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论文作者:潘江

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/12

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