摘要:现阶段,伴随着国民经济的快速发展和国家综合实力的提高,在我国经济发展过程中,500kV高压输电线路在国家的整体电网输配电系统中也实现了更广泛的应用,通常情况下来讲,500kV高压输电线路必须要在相关的沿线部位有针对性的设置与之相对应的避雷防护装置。由于需要设置相应的500kV高压输电线路架设的地方大多数情况下都是一些农村地区或者远离城市的居民区,这种情况下,这类地区大多都是比较空旷的平原或者人烟稀少的山岭,与人口密集区进行比较,这些地区的人口比较稀少,地形十分复杂,此类比较复杂的情况,就会给相应的施工进程带来很大的阻碍,也在很大程度上使得输电线路被雷击中的概率大大增加,由此相对应的,也会使得相关的线路出现跳闸或者是闪络放电等一系列的安全事故,这样一来就对500kV高压输电线路产生比较严重的负面作用。
关键词:500kV输电;线路运行;防雷技术
伴随着我国经济的快速发展,各地电网负荷持续增大,为此我国积极发展超高压输电线路的建设,超高压输电可以有效的减少线路上的电能损耗,降低线路单位造价,同时减少线路架设所占用土地面积。超高压输电线一般在人烟比较稀少的野外进行空中架设,其工作状态受到气候、环境等影响较大。其中雷击是导致输电线路故障的重要因素之一。作为供输电主干线路的500KV输电线路一旦出现故障,极有可能引发大面积的停电事故,为此必须对500KV输电线路采取有效的防雷措施。
1、雷击主要类型与危害
目前我国高压线路输电线路中广泛采用了架空线路,即用绝缘子将导线固定在直立地面的杆塔之上,架空线路维修方便,成本较低,但很容易受到气象和环境的影响而引发故障,雷击是诱发故障的主要原因之一,按照雷电集中输电线路的不同位置,可以将其分反击雷和绕击雷两类。反击雷是指雷击发生时,雷电并未直接击中输电线路,而是击中了架空线路的杆塔。由于雷击电压过大,有可能将线路的绝缘子击穿,并对线路进行放电。绕击雷是指雷击绕过避雷线直接击中输电导线同时进行放电。目前输电线路受到雷击后的损害主要表现为断线和雷击跳闸,受断线和跳闸影响的变电站将失去供电能力而导致其所负责片区停电。同时随着输电线路电压等级的升高,线路的运行安全就越加重要。对于500KV的线路来说,当雷击跳闸时,线路所带负荷难以瞬间转移,有可能引发变电站设备损毁甚至引发大规模的电网瓦解事故。
2、500kV输电线路运行中的防雷技术措施
2.1架空避雷线
当前,对于防雷设备来说,应用比较广泛的就是避雷线,这是因为一方面避雷线可以在很大程度上有效避免被雷直接击中,对于相关的线路能够起到非常良好的耦合、分流和屏蔽作用,更重要的是,它的防雷效果比较出色。针对这样的情况,有针对性的对于500kV高压输电线路进行防雷,架空避雷线是其中十分理想的方法之一,这样的措施能够在很大程度上有效预防线路被雷电直接击中。然而,这种措施在落实的过程中,要很多的财力和资金的投入,这样才能保证避雷线被有效设架,并且架设好的避雷线对于雷电绕击的预防,其效果并不尽如人意。
2.2架设耦合地线
我们所称之为的耦合地线,主要指的是在输电导线下面或者周围有针对性的增加一条地线,通常情况下是在接地电阻不能有效降低雷电流的时候才选用这项措施。耦合地线从一定意义上来说,能够比较有效的分流雷电流,与此同时,也能够有针对性的切实有效的降低绝缘子串两端所产生的感应电压和反击电压分量,这样可以在最大程度上有效减少雷击线路出现跳闸事故。
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2.3降低铁塔接地电阻
为了从根本上保障有效防雷,在实践的过程中,要切实有效的考虑到高压输电线路的耐雷击水平和防雷击跳闸情况,通常情况下的惯用措施是尽最大努力有效降低输电线塔的接地电阻,而降低输电线塔接地电阻比较理想,方法主要包括:①在接地电阻上有针对性的选用与之相对应的降阻剂。②要根据具体情况,选择与之相匹配的爆破接地技术,用更先进更有效的爆破技术使得地面破裂,然后把相应的材料压入到裂缝中,这样能够有效确保土质的导电性得以最大程度上降低。③使水平方向的接地电阻的长度在最大程度上得以降低。
2.4装设自动重合闸装置
电网在实现自我保护的时候,自动跳闸是电网供电系统中比较理想的方法之一,系统如果能够在一定程度上完成自动跳闸,以前的相应事故和故障就会完全消除。输电线路在运行的过程中,遭到雷电击中,就会出现自动跳闸,这样就可以有效消除在线路中所产生的一系列的闪络放电等故障,从而有效规避了长期故障的发生。针对这种情况,为了能够在最大程度上有效提升供电网络的可靠性和稳定性,就需要有效确保自动重合闸装置的合理安装,并有针对性的把它和供电系统的继电保护有针对性的结合,这样能够在最大程度上实现联接,实现线路雷击跳闸的自动恢复,确保供电系统更安全可靠。
2.5合理选择输电线路的绝缘配合
输电线路绝缘配合要综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压(工作电压及过电压)、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性,合理确定设备必要的绝缘水平,以降低设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失,达到在经济和安全运行上总体效益最佳的目的。绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平,可用1分钟工频耐压试验来对电气设备进行试验,该数值代表了绝缘对雷电、操作过电压的总的耐受水平,只要设备能通过工频耐压试验,就认为该设备在运行中遇到各种可能放电途径(包括导线对杆塔、导线对地线、导线对地、不同相导线间)的绝缘选择和相互配合的问题。同塔双回线路因线路走廊占地少,已普遍采用,但因此类线路导线垂直排列,杆塔较高,线路反击耐雷水平一般比同电压等级、导线水平排列的线路要低。此类线路的运行经验表明,它会产生同塔双回线路的绝缘子相继反击的现象,从而造成双回线路同时跳闸。对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率,以保障一回线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回线路的绝缘子串片数有差异,这样雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回导线的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络,保障了另一回路的连续供电。不平衡绝缘方式下双回线路同时闪络的概率较目前平衡绝缘方式下有较大降低,杆塔接地电阻较小时,效果更明显。
3结语
综上所述,从根本上来讲,对线路的安全运行得以有效保障的措施之一,就是要对500kV输电线路运行进行防雷保护措施。通过对与之相对应的雷击电流和雷击对输电线路产生的危害展开有针对性的剖析,可以在很大程度上全面掌握防雷技术措施的科学性和有效性,对于这样的情况,相关的电力企业就需要从根本上切实有效的加强对于相关防雷技术的研发,在对于防雷对策贯彻落实的各个阶段,要严格根据相关的要求和规范展开相对应的操作,在最大程度上保证输电线路的施工质量,使后期输电线路能够更稳定的运行。
参考文献
[1]宋平.500kV输电线路实际运行中的防雷技术策略[J].电子技术与软件工程,2013,5(19):32~36.
[2]方登洲,甘正功,王兵.皖北地区500kV输电线路雷击故障分析与防治[J].宿州学院学报,2016,6(05):68~69.
论文作者:王媛玥,朱义贤,林屹炀,王盛,鲁伟,罗俊骁,魏霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签:线路论文; 防雷论文; 导线论文; 避雷线论文; 雷电论文; 地线论文; 绝缘子论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;