任斌 吴俊 侯新文
(国网湖北省电力有限公司检修公司荆门运维分部 湖北荆门 448000)
摘要:随着社会的进步与发展,500kV架空输电线路使用也越来越多。与此同时,500kV架空输电线路的雷击事件也是越来越多,为了更加有效的保障线路的安全、高效运行,通常都会对其采取防雷措施。本文就此展开相关论述。
关键词:雷击;输电线路;500kV;防雷技术
前言
500kV输电线路是我国高压电输电线路中的一种,这种高压输电线路一般都是架空,很容易受到雷击危害,当500kV输电线路遭到雷击时会使得高压系统跳闸,更为严重的是,当高压输电线路遭到雷击时,会引发雷火、电火、一旦火势蔓延开来,威胁到人们的生命财产安全,带来巨大的损失,因此,在高压输电线路中,做好防雷工作对保障我国经济发展以及人们生命安全有着重大的意义。
一、500kV输电线路的雷电分析
1、雷电直击与反击。雷电直击和反击都会产生比较大的雷电流,至少能够达到125KA,甚至是175KA。依据经验总结出如下几点:①500kV架空输电线路如果出现多相故障,通常都是雷电直击造成的;②如果是上相故障基本上都是雷电反击引来的;③也有一些小概率事件,通常都不会发生,如档中导地线出现的雷击放电,可能是雷电直击造成的,也可能是雷电反击造成的;④若只是一次跳闸,却出现了多次的铁塔闪络,原因也需要具体分析,雷电直击与反击都有可能。
2、雷电绕击。雷电绕击与雷电直击、反击不同,产生的雷电流很小,以500kV架空输电线路为例,大约在22-24kA之间。一般情况下,雷电绕击会造成绝缘闪络,实践表明,山区的500kV架空输电线路更容易出现雷电绕击问题。通常而言,雷电绕击主要有如下几个特点:①若是输电线路为单相故障,绝大部分都是雷电绕击引起的;②如果导线上存在着明显的烧融痕迹,比如出现斑点、结瘤、导线断股等,基本可以确定为雷电绕击;③雷电绕击会出现跳闸的问题,但是有些情况不会出现此问题,如水平排列的中相,但若是水平边相则会有很大可能跳闸问题;④雷电绕击故障产生的电流通常与两个因素有关,一个是导线保护角,另一个是塔高度,雷电流幅值越小,越有可能出现雷电绕击故障,因此有关人员要依据此原则采取措施。
二、500kV输电线路防雷的具体措施
1、选取合理的输电线路路径。在选择输电线路的路径时尽量避免经过雷击区,就会减少很多的雷击危害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆容易造成雷击危害的雷击区主要有:地下水位高易导电或是地下含有易导电矿物质的区域;在一些地质形貌发生变化如山坡与平原的交接区域、断层带等地区土质的电阻率也会发生骤变,形成电阻率变低的区域;在山口峡谷地带的顺风区或山区的多风地带等雷暴走廊区;山丘顶部或植被长势良好的向阳区等。
2、架设避雷线。避雷线防雷电是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和。避雷线一般采用截面积不小于35mm2的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点者黾一根等高的避雷针。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本讯最橄的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
3、安装避雷器。一旦雷击产生的电压过大,而避雷线又不能及时的承担这种电压时,在输电线路中安装避雷器就可以使雷击时所产生的过大电压控制在一定的振幅范围,降低雷击到输电线路上的电压、电流,同时引导这些过大电压、电流流向地面,保障输电线路的安全。雷电对500kV输电电线的主要威胁来自于两个方面,一方面是感应雷所造成的危害,不过目前来说,由于500kV高压输电线路的本身的绝缘性能比较高,感应雷对500kV高压输电线路的威胁并不会很大。另一方面是直击雷电,这是对目前500kV高压输电线路危害的主要来源。因此,选用防绕击避雷针是非常有必要,其可以大大降低雷雨天气输电线的故障率,保障线路的畅通。防绕击避雷针可以最大限度的避免雷击现象。
4、加强线路绝缘。我国高压输电线路一般都是采用大跨越的高杆塔架空,这种线路无疑加大了杆塔受雷击的机会,当输电线路遭到雷击时,高塔塔顶的电位较高,受到的电压较大,为了减低输电线路跳闸的频率,通常会在输电线路的高杆塔上增加绝缘体的数量,通过这些绝缘体物质,来加大线路与地面之间的距离,来增加输电线路的绝缘效果。
5、采用不平衡绝缘的方法。通过在一根电线杆搭建多条线路的方式来分散雷击目标,避免雷击事故是现代输电线路长常用的防雷击措施之一,在此应用原理基础上,可以采用不平衡绝缘的方式来降低路线遭雷击而跳闸的频率,保障输电线路的供电。不平衡绝缘就是为了使得杆塔上的多条路线之间的绝缘体数量产生差异,减少雷击时输电线路中绝缘体之间的闪络,从而提高了线路的防雷效果,保障输电线路能够持续供电。
6、架设耦合地线。耦合地线的作用就是加强避雷线与输电线路之间的耦合,减低输电线路上的电压,分担雷击时在输电线路中产生的电流。随着高压用电的不断增加,保障高压用电的安全是我国社会发展的重要内容,通过在高压输电线路下放添加一条地线,在发生雷击时,降低雷击的电阻,从而有效的起到防雷的效果。
7、降低铁塔接地电阻。目前,我们用来降低输电线塔接地电阻的方法主要有:①在接地电阻上使用降阻剂。可以在规模小、面积小、接地网集中的地区使用该措施来降低接地电阻,属于普遍推广的方法之一。②使用爆破接地技术。该措施就是使用先进的爆破技术把地面破裂,再把电阻率较低的材料用压力机压入裂缝中,从而降低土质的导电性。③增加水平方向接地电阻的长度。水平接地电阻的长度越长发挥的电感效应就越大,其长度为55m左右时,电阻率是500Ω/m,而长度达到80m时,则电阻率上升为2000Ω/m。所以,当水平接地电阻的长度增加到一定值时,电阻的冲击系数就会下降到一个稳定值。
8、安装自动重合闸装置。电网供电系统的自动跳闸是实现自我保护的方式之一,在系统完成自动跳闸之后故障一般就会消除。500kV高压输电线路在遭受雷击之后会自跳闸消除线路上产生的闪络放电故障,避免了长期故障的产生。安装合理的自动重合闸装置并把其与供电系统的继电保护联接在一起,可以有效地实现线路的雷击跳闸的自动恢复,提高供电系统运行的可靠性。
三、小结
总之,对500kV高压输电线路实施防雷保护措施,是保证线路可靠运行的有效措施之一。这就需要电力企业能够提高对防雷技术的重视程度,并在进行防雷对策实施的过程中,严格按照相关要求进行操作,保障输电线路的稳定运行。
参考文献:
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[3]朱灼新.有关架设高压输电线路防雷措施的研究[J].广东科技,2011(22).
论文作者:任斌,吴俊,侯新文
论文发表刊物:《河南电力》2018年5期
论文发表时间:2018/9/6
标签:线路论文; 雷电论文; 避雷线论文; 防雷论文; 输电线论文; 高压论文; 杆塔论文; 《河南电力》2018年5期论文;