输电线路设计中线路防雷技术的应用探究论文_傅汉元

输电线路设计中线路防雷技术的应用探究论文_傅汉元

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摘要:作为供电系统的重要组成部分,输电线路容易受自然因素和人为因素的影响,严重影响输电线路的正常运行,从而对广大居民的生产和生活造成严重的干扰。为了确保用电安全,必须对输电线路采取有效的保护措施,本次研究特就输电线路设计中的线路防雷技术进行探讨和分析。

关键词:输电线路设计;线路防雷技术;应用

引言

综上所述,输电线路是确保电力系统正常运行的关键,在进行输电线路设计的过程中,一定要重视线路的选择,确保输电线路的质量,另外,还需要实施防雷措施,因为雷击会给输电线路造成极大危害,所以在具体的设计工作中,要重视避雷装置以及避雷技术的应用,促进输电线路质量水平提高,确保其正常运行。

1雷电对输电线路的危害情况

夏季是雷电的高发季节,如果出现大规模的雷电天气.其对输电线路的负面影响很大,在我国北方雷电天气相对比较少,雷电损坏输电线路的问题常常发生在南方地区。由于其是瞬间电压,在极短的时间内会产出强烈的高电压,因此危害非常严重。当雷电击中了建筑中的电气设备后,设备在高温高压影响下损坏严重,甚至造成建筑供电不稳,断电等问题。我国目前的电力调度设备都是集成化的电子设备.这些设备如果遇到强烈的雷击后,敏感度高的元件首先会收到破坏,从而还继续引发一系列的故障,例如有些设备出现错误信号,有些故障会在错误信号引导下进行错误的操作等,这些都应该避免.如果情况严重还会致使整个电力系统瘫痪.因此雷电对输电线路的危害非常大。

2输电线路设计中的防雷技术概述

雷电在自然界当中是一种十分普遍的现象,一旦出现了雷电现象,其产生的负面影响也是非常强的,雷电高发的季节是夏季,在我国的南方地区发生频率要比北方更高,雷电虽然放电的时间非常的短,但是其在短时间内放出的瞬时电流却是惊人的大,甚至可以达到几十万安培,在这样的情况下,如果击中了动物和人体,后果将不堪设想,甚至可以导致动物和人类的死亡。如果雷电击中的是建筑或者是一些设备,就会使得建筑和设备因为受到了高温高压而产生非常严重的损失,在这一过程中,所有的设备都可能会无法使用,建筑物内部被击中的物品也会完全丧失其使用功能。因为雷电在短时间之内会产生大量的电热场和电磁场,同时雷电本身的破坏力是不可估量的,在这样的情况下也就使得输电线路在运行的时候会受到非常大的损坏。当前我国电力调度细牙痛在运行的过程中使用的都是集成化电子设备,如果这些设备遇到了雷电的袭击,就会产生十分严重的脉冲反应,设备的导电能力将大大下降,敏感度比较高的电子元件会彻底损坏,这样也就使得继电保护和监控系统出现故障,从而给出错误的信号和指示,从而使得输电设备在这一过程中受到非常不利的影响,甚至彻底崩溃,无法正常的运行。

3输电线路防雷设计技术的应用

3.1选择合理的输电线

线路雷击的现象是可以通过选择合理的输电线路来避免的,因为路雷击的现象受到当地环境条件和气候等因素的影响比较大,选择合理的输电线路往往可以躲开雷击的多发地区,如躲开山坡、纵深山谷等地。同时,要多多参考该地区的雷击统计,在输电线路的铺设上要避开区域内富含电性矿藏和地下水位高的区域、土质电阻率突变、比较矮的地方、河谷地带、森林等地区。不在这些雷电高发区域架设电路能起到很好的防雷效果。

3.2采取合理的绝缘方式,加大绝缘的研究力度

高压输电线路容易遭受雷击现象,尤其是线杆高端的地方被雷电击中的频率指数较高,所以加强线路绝缘在防雷措施中占据着重要的位置,通过有效的绝缘方式,能够降低雷击次数,防止雷击事故的发生,提高输电线路的抗雷电能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是,我们在加强线路绝缘的同时要选取合理的绝缘方式,针对高压同杆双回线路我们可以通过加强回路的绝缘强度来防止雷电冲击,降低跳闸率。另外,我们还要加强对绝缘方式的研究力度,加大对此科研的经济投入和技术投入,尽可能最大程度地减轻雷击带来的后果。除此之外,我们还要放宽思维,当同杆架设的时候,我们可以通过使用不平衡的绝缘方式来防止多个线路同时发生跳闸的现象。

3.3避雷装置的安装

(1)搭设避雷线。避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优点,被广泛应用在电网建设当中,取得了不错的避雷效果。避雷线能减少杆塔的雷击电流,使得塔顶的电位降低,并能耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压,减轻雷击的破坏。实际建设中,一般20kV的输电线路不需要装设避雷线,200kV以上的需要全程搭设避雷线,在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能确保其屏蔽功能。(2)安装负角保护针。负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避雷针,主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽作用在导线的上方,所以雷电只能对地面放电,以此来避免雷电绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上,其多采用长度为2.5m或2.8m的钢针,针头做成尖锥状。(3)可控放电避雷针。该装置是通过动态环和储能装置来控制针头电场,使它能够在雷击发生前产生向上的先导,引发上行累闪,针尖出的电场强度较高,能迅速产生脉冲放电。该装置可有效降低雷电绕击的机率。该装置由四个部分组成,即针头、储能装置、金属支架、接地装置。可控放电装置可在塔顶地线支架上方安装,其安装个数和位置可根据杆塔的形状、地形进行调整,来确保可控针的保护范围满足安装要求。(4)雷电接闪器。雷电接闪器有避雷的作用,但其本体是一个感抗,其在雷击发生时能够对杆塔过电压进行消减,其对雷电流波峰消减幅度可达到30%以上。该装置能记录杆塔落雷的数据,为对雷电研究提供了数据支持。

3.4自动重合闸装置的安装

自动重合闸是当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后,自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上,该类装置可分为四种状态:单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性,减少线路停电的次数,还能保持电力系统的运行的稳定性,该装置本身投资很低,工作可靠,在电力系统中得到了广泛的应用。一般的,线路故障跳闸后重合闸越快,效果越好。资料表明,输电线路中重合闸成功率较高,使得它已经成为一种行之有效的防雷措施。

3.5做好防雷的监测工作

统计资料表明,雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一,发生率较高,特别是在某些山区,由于气候、地形、环境相对比较特殊,雷击事故的发生率非常高,已然成了线路的最大安全威胁。所以,线路运维中,防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下,人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性,也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进,取得了一定的成效。值得一提的是,由于雷击事故具有突发性,因此,应注意合理布设防雷装置,并做好维护,确保其能够正常工作。

结束语

在进行输电线路的设计时,要充分考虑当地的实际情况,如地理环境、地形、气候等,将防雷技术充分地运用到线路设计的过程中。降低线路雷击的概率,减少雷击对电网的伤害,需要广大的电力技术和从事电力研究人员的共同努力,依靠现有科技创新,在实践中不断摸索,开发出更具有防雷功能的技术,来为电网的正常运行提供保障。

参考文献:

[1]张磊.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].中国高新技术企业(中旬刊),2015(1).

[2]杨岗,姚少荣.简述防雷技术在输电线路设计中的应用及理论依据[J].商业故事,2016(9).

[3]李明光.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].经营管理者,2016(13).

论文作者:傅汉元

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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