基于特高压输电线路雷电绕击防护性能的研究论文_刘嘉琦,许乃文 边江,李权

基于特高压输电线路雷电绕击防护性能的研究论文_刘嘉琦,许乃文 边江,李权

(辽宁省送变电工程有限公司 辽宁沈阳 110021)

摘要:电力资源作为一种二次清洁能源,是为我国现代化建设所需动力的中坚力量,大到企业生产,小到人民生活,其进程的施行均离不开电能的消耗。雷击闪络分为绕击闪络以及反击闪络两种方式,针对特高压输电线路,其主要以绕击闪络为最为常见的方式,因而,加强供电线路雷电绕击防护功能的研讨,对我国特高压输电技术的持续发展具有深远的作用。

关键字:特高压输电线路;雷电绕击;防护性能

1雷击输电线路危害机理

雷击输电线路会在线路上出现很高的雷电过电压,由此形成绝缘子串闪络,线路跳闸等问题。雷电过电压还可能损坏发电厂以及变电站等重要场所的电气设备元件,出现非常严峻的结果。雷击输电线路跳闸主要分为反击跳闸以及绕击跳闸两种。反击跳闸指雷击杆塔或者避雷线所形成的跳闸,绕击跳闸指雷击导线所形成的跳闸。发生反击的雷电流大,使杆塔横担电位不断的升高,形成绝缘子串闪络。绕击则雷电流相对比较小,但是直击导线会导致极高的跳闸率。

2特高压输电线路绕击耐雷性能的研究

2.1绕击概率模型

该模型是以输电线路绕击模型当做基础的,并且经过雷电绕击分散性的研讨以及使用以后而得出的。绕击概率模型是以ZM1-39型杆塔为载体,分别使用120:1以及143:1份额的尺寸,并加以雷击的过程(特别是最终阶段的雷击)的模拟,使用雷击的最终阶段变化为下行先导,把其引雷能力及其与击距系数之间的关系进行仔细的分析而得出。该模型的使用,在很大程度上能够很好的将事故现场的雷击原因实施科学的解说,但也因为该模型的树立是以实验模型为根底,其使用的物理手法制作的雷击与实际雷击存在非常大的不同,而且模仿实验过程中关于影响要素的设置与考虑比较的单一,对于其他的状况未加以考虑,因而,该模型的使用对一些整体性的研讨存在显着很大的缺点。

2.2先导发展模型

关于雷电绕击先导开展模型的研讨与使用,是为GarbagnatiE与DelleraL一起提出的,可是并未研讨出该模型的施行技能与详细的使用,最终是为Rizk在此二人研讨的基础上,经过进一步分析与研讨,将先导开展模型的整个进程实施系统性的描绘。该模型的使用所把握的角度的雷击现象是为下行雷电先导相遇在产生在结构物上的上行先导后所形成的,此外他还把屏蔽失效以及侧面间隔两个参数在雷电流幅值与结构物高度的函数中进行科学的使用。同时,现行开展模型的缺点也是非常明显的,也就是在雷电放电过程中,对其分散性与下行先导比输电线路高度时所发生的雷击线路小时而没有予以充分的考虑。

2.3电气几何模型

在现行雷电绕击评估中电气几何模型是最为常用也最经典的一种模型,其主要通过几何分析计算的方法有效的把雷电线路的结构尺寸与放电的特征进行紧密的联系。该模型的主要原理为雷云向地面的先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离。在以前很难对击中点进行确定,而是击距先达到哪个一个物体,由此对此物体实施放电处理。对该模型的分析和研究,认为击距的影响因素只能和雷电流幅值有密切的关系,其他因素则对其没有一点影响,此外把导线、避雷针以及先导对杆塔的击距看做是相等的,而没有把雷电放电的粉星星等其他影响因素实施足够的考虑,同时,电气几何模型试验则是以杆塔高度不大于60m为基础,因此在应用范围上具有一定的局限性。

2.4击距系数计算模型

击距系数核算模型是以电磁场为基础进行研究的,以上所常用的模型很少考虑到雷电放电的分散性,更是缺少整体的研究,而击距系数核算研究则弥补了这一点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在该模型过程中,以为避雷线以及导线感应电势到达上行先导起始电势时,它的外表即现已产生了迎面上行先导。以为雷击点取决于下行先导以及上行先导的传达以及最终跃变进程,最早到达下行先导的最终跃变条件的上行先导最简单的成为雷击点。最后得出了杆塔的高度、雷电的电流幅值与先导对导线以及避雷线的击距的正比;在杆塔高度不发生改变时,先导对导线及避雷线的击距数值是相似的,但是雷电电流幅值对击距系数基本上没有产生影响。

3超高压输电线路进行雷电绕击隐患防治的具体策略

3.1尽量缩减避雷线的保护角度

假如若输电线路维护角度减少时,同步情况下输电线路的雷电绕击率便会下降,此刻线路便能够更加有效地进行雷击危险克制,所以说,人为地实施线路维护角度减缩,能够被理解为当下最为直接的防绕击雷侵蚀行动。不过,此形式可行性不理想,主要是未能将建设好的线路散布的详细情况考虑进去,想要进行其维护角度随意性整改是十分难的,尤其是在山区设置的塔杆,其水平歪斜角度比较平整路面要大一些,因为顶部设计的约束问题,致使其维护角一般情况下难以整改。因此,实施线路维护角度人为性减缩,能够断定不是一类抱负的保护行动。

3.2全面沿用一些较低的电阻进行塔杆接地控制

实施超高压输电线路防雷操控的另一类方式则是进行杆塔接地电阻数值减小。原理就是一旦说杆塔接地电阻数值下降时,杆塔顶部上的电位也会同步变小,此刻杆塔与线路本身的抗雷实力便会全面增加,这样便能很好地躲避雷击形成的全部危害效应。实际工作中实施杆塔接地电阻减小调试的手法极为繁复,大多数情况下相关技术人员会考虑凭借水平外延接地体、填充低阻物质或是额定填装导电部件等方式,不过整体上关于雷电绕击隐患仍是不太适用,因而还需要剖析其他操作形式。

3.3额外安装保护间隙

在遭遇到雷击危机时,维护空隙能够凭借电弧闪络效应实施绝缘子防护,防止其遭受危害的基础上,令雷击形成的危害效应缩减至最小领域以内,防止一系列重大事故的衍生。不过,该类方法相同存在负面效应,就是说当这类维护空隙顺畅装置之后,某些绝缘子便会衍生出短接等不良现象,假如放置不论,最终便会约束线路自身应有的绝缘功能,后期遭受雷电绕击并引发跳闸问题的几率便会同步增加,所以此类手段相同不够妥善。

3.4适当添加可控的放电避雷针

假如考虑在杆塔顶部方位实施可控款式的放电避雷针增加设置,便不仅仅可以继续改进其应有的引雷功用的作用,此外还能够顺势降低雷电绕级问题重复衍生的几率。而且更为重要的是,在雷电绕击的过程中,出现的电流数值并不是很大的,假如可以在其间把接地的电阻值维系在预设的合理范围之内,那么便不会额定衍生出严峻的闪络危机,或是因为反击而引发跳闸的事故。此外,在实施可控式放电避雷针增加设置的过程中,必需要严格的遵守相关技能规定,如此一来,其防护功用才能够切实地发挥到极致。当下相关施工人员要做就是尽量把杆塔的接地电阻值予以减小处理,特殊情况下直接予以替换,旨在彰显出可以控放电避雷针最佳的防雷作用。

结语

现代特高压输电线路雷电绕击防护性能的研讨为一项复杂而漫长的作业,时间在进步,社会在前进,新环境的出现必然会遇到新问题,作为一名现代化特高压电网运维作业者,这就要求我们不断探究,不断的实践,在探究与实践过程中完成技能的更新与改进,以此有效的确保施工技能的先进性与实时性,真实完成我国特高压输电线路雷电绕击防护技能的多元化与标准化开展方向。

参考文献:

[1]张志劲,司马文霞,蒋兴良,孙才新,舒立春.超/特高压输电线路雷电绕击防护性能研究[J].中国电机工程学报,2005,(10):1-6.

[2]司马文霞,杨庆,李永福,范硕超.输电线路雷电绕击评估方法分析及展望[J].高电压技术,2015,41(08):2500-2513.

论文作者:刘嘉琦,许乃文 边江,李权

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/14

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