输电线路防雷设计及措施的探讨论文_刘帅

输电线路防雷设计及措施的探讨论文_刘帅

(国网经济技术研究院有限公司 江苏徐州 221005)

摘要:在我国快速发展的过程中,我国地域广阔,输电线路复杂多变,影响因素众多,其中雷击带来的危害巨大,是需要高度重视与解决的问题。分析概述输电线路雷击危害,探讨输电线路防雷技术与维护措施。

关键词:输电线路;防雷技术;维护措施

引言

电力系统中输电线路的设计是关乎到整个电力系统施工,验收与运行的依据所在,直接对电力系统的质量产生影响。在设计过程中,经常出现各种各样的问题,如安全问题、检测问题等,设计中的每个环节都可能导致安全隐患的发生,这将直接对用户的生命财产产生威胁,检修过程还可能危害到检修人员的安全,因此设计人员要从安全层面出发进行设计,较少安全隐患的发生。下面将对电力系统的输电线路设计进行讨论:

1输电线路引发雷电的影响因素

1.1线路杆塔的高度

输电线路尤其是高压输电,杆塔往往都设置在宽阔地区,而且具有很高的高度,周围没有高层建筑,因此在出现雷雨天气时,杆塔就很容易受到天气影响从而出现雷击现象。而且随着电力事业的进一步发展,输电线路应用范围更广,需求量巨大,杆塔的设置数量也在不断增加,很多地区的杆塔高度也在提高,因此更容易受到雷电影响。

1.2雷电的高热效应对输电线路的危害

雷电具有高热效应,当输电线路受到雷电影响时,高热效应就通过输电线路转化为强大的电流,甚至达到了数十万安倍,输电线路杆塔就会受到高热能的影响,金具导线就可能因此融化甚至断线,这就会导致电力系统出现断电的情况,电力系统安全受到极大的威胁,也会造成严重的经济损失。

1.3雷电的机械效应对输电线路的危害

雷电还具有机械效应,在输电线路受到雷击后,线路和变压器等输电设备就会因为雷电的机械效应发生变动,严重的还会引发爆炸,从而破坏整个输电线路系统,使电力系统的稳定和安全受到严重的威胁。

2输电线路防雷技术

2.1加强线路绝缘

输电线路在跨越大江或者是跳跃两座山丘等特殊地段中,需要设置特殊的高杆塔,其落雷几率很大,等值电感较大,塔顶电位和绕击率较高,从而极大提升了线路雷击跳闸率。要想减少雷击跳闸率,要将绝缘子片数安装在高杆塔上,提升大跨越档距地线,即让导线间距离变大,这样线路绝缘将得到加强。特高杆塔若是在40m以上,高度每提升10m,需要设置一片绝缘子,全国超过100m杆塔,绝缘子数一般采取专门的方法进行计算,并确定为中性点经消弧线圈接地方法。而在雷电活动频繁、接地电阻降低难度大的地方,100kV电网要把中性点直接接地转变成经消弧线圈接地,如此大部分单相雷闪接地故障能够自动消除。对于二相、三相落雷来说,因为先对地闪络一相为一条避雷线,会让耦合作用变得更加明显,减小了没有闪络相的绝缘子链上的电压,让其拥有更强的耐雷水平。35kV电网中性一般为绝缘的,很多时候要利用消弧线圈接地,让防雷性能得到提升。

2.2屏蔽保护措施设计

屏蔽保护措施是防雷设计的基础所在。现代化电力系统的工作机制都是借助计算机进行运算,因此需要对线路实施屏蔽保护措施,屏蔽外来的干扰。比如:穿金属管屏蔽方式、信号线与电源线结合屏蔽方式等,合理有效的设计雷电屏蔽措施,能够提高线路使用效果并避免雷电对线路造成影响。

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2.3在输电线路上安装避雷器

很多输电线路设计中采用的防雷措施都是采用避雷线,虽然避雷线对于输电线路的防雷具有一定的积极作用,不过避雷线的使用也存在一定的限制,实际效果也有待提高。因此要在输电线路中安装避雷器,从而增加避雷线的避雷效果。安装避雷器时,要设置固定的雷电流值,如果实际的雷电流值大于固定值,避雷器就会开启,配合避雷线对雷击电流进行有效的分流,降低雷击对于输电线路的影响。输电线路设计中使用避雷器,需要对选择合理的设置位置,要根据线路路径的自然因素情况,将现有的输电线路资源合理的进行利用,避免资源的浪费。

2.4自动重合闸的正确安装

在输电线路尤其是高空输电线路中,应用自动重合闸对于输电的安全有着重要的作用,也能够最大程度的降低雷电对于输电线路的危害。目前输电线路中的自动重合闸主要分为四种:(1)停用装置。(2)综合装置。(3)三相装置。(4)单相装置。当输电线路受到雷击而出现故障时,自动重合闸的继电保护就会发生作用,而使断路设备跳闸,然后立刻连接断电,使输电线路能够及时的供电,从而保证电力系统持续运行,不仅保护了输电线路的安全,而且也保证了电力系统的正常运行。自动重合闸对于输电线路防雷来说具有明显的优势,在实际应用中也具有良好的效果,能够大幅度的减少输电线路由于雷击而出现的断电几率。不过瞬时闭合与瞬时连接之间的时间还是有待提高,需要研究人员不断的对自动重合闸进行研究,提高技术水平,不断提高自动重合闸的整体性能,从而发挥其独有的优势,使输电线路的安全得到可靠的保障。

2.5输电线路维护措施

要想让输电线路更加安全与稳定,电力企业需要提高重视程度,在日常管理中做好输电线路维护工作。在架设输电线路之前,施工单位应该深入考察输电线路敷设区域地形、气候等情况,在设计过程中与临江侧山坡、向阳坡和容易被雷击的区域避开。特别是针对山地区域,接电线埋设一般较为复杂,施工单位需要提前将线路架设准备工作做到位。针对已经投入运行的输电线路,应该大力开展防雷研究工作,全面统计分析输电线路运行情况,确定雷击多发的时间与地点,重点做好维护工作。对输电线路维护工作来说,不能只停留在规章制度上,应该从线路实际运行状况出发,将线路检修维护工作做到位,针对雷击事故多发区域应该提升巡视次数,及时对线路周边树枝等障碍物予以清理,将输电装置绝缘性检测工作做好。一些输电装置运行期间因为各种因素的存在,将引起绝缘不良等情况,所以要通过提升避雷针虚拟高度,让雷击击落于避雷针上,从而解决了以往避雷针出现的“侧击”问题。

2.6输电线路硬件结构设计

输电线路硬件结构设计是保证输电线路正常运行的关键,性能良好、运行稳定的硬件能够促进输电线路的稳定,进而保证电力系统的稳定。在实际情况中,设计人员应当从以下几方面来进行线路硬件结构的设计:(1)电源结构设计。电源为电力系统的运行提供了动力,因此,电源的设计尤为重要,设计人员应加强对电源装置的了解程度,全面检查电源装置以保证电源装置的稳定与安全。根据检查的结果和输电线路分配需要,对电源进行设计,合理分配电源装置,保证电力系统的稳定安全运行。(2)传感结构设计。传感结构在输电线路中的应用,加快了数据的收集和处理过程。设计人员在了解线路的实际运行情况的基础上,合理分析与设计传感结构的位置,并对其进行模拟调试,目的在于通过传感装置接受并反馈各类数据传输信号,实现对线路的有效控制。(3)信息采集结构设计。电力系统中信息采集结构的设计对相关数据信息采集接收状况具有重要影响,在设计过程中,应对采集结构指示灯状态、采集器运行状态等进行合理配置,采集器的通讯接头处和传感器接地接头处的设计也应完善以避免其故障。

结语

综上所述,为了降低雷击对于输电线路的影响,提高电力系统运行的稳定和安全,要不断的研究和改进输电线路设计中的防雷措施,根据输电线路所在区域的自然环境条件,合理的选择防雷措施,保证输电线路的运行和安全。

参考文献:

[1]王魁业.浅析输电线路防雷技术分析及维护措施[J].科技创新导报,2017,(28):62-66.

[2]郭志刚.输电线路防雷技术及维护措施探讨[J].科技与创新,2014,(08):13-15.

[3]廖若华.浅析输电线路防雷技术及维护措施[J].黑龙江科技信息,2013,(27):69.

论文作者:刘帅

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

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