关键词:高压输电线路;防雷保护;问题;措施
前言
随着社会经济的不断提升,人们的用电需求也相应得到提升,这使得电力系统的电压等级和输电容量不断增加,面对日益突增的供电需求确保电力系统提供可靠稳定的供电工作的同时也应重视高压输电线路的稳定性和安全性。在众多线路故障问题中,雷击灾害是最为常见的也是造成损失最为巨大的,采取有效的防雷保护措施是目前电力研究者应共同研究的重要课题,在现阶段的高压输电线路防雷保护工作研究中应首先对雷击事故产生原因进行分析,进一步对高压输电线路雷击事故的预防工作进行探究才能够实现对输电线路有效的防雷保护。
一、高压输电线路雷击事故成因分析
1.1杆塔对高压输电线路雷击事故的影响
目前,高压输电线路的杆塔在建造设计中钢筋的使用量较大,尤其是在水泥杆塔中,内部钢筋支撑使得杆塔矗立的同时还起到一定的接地作用。当雷击事故发生击中杆塔时,水泥杆塔中的钢筋会将高压雷击电流导入大地,然而雷击产生的瞬间电流量十分强大,远远超过水泥杆塔所能承受的负荷范围,这会使得杆塔在接收雷击后直接受到损坏,当杆塔受到损坏高压输电线路则无法输送电压从而造成电力系统的停运。同时,水泥杆塔内钢筋对雷击的引流会在大地表面形成杂散电流,杂散电流对杆塔周边的电气设施有一定危害。因此,在现阶段的雷击事故中杆塔金属对雷击的引流是造成输电线路损坏最为直接的影响因素。
1.2接地装置对高压输电线路雷击事故的影响
在高压输电线路中,接地装置是重要的防漏电、防雷保护措施,能够将高压电流导入大地,当雷击事故发生时接地装置的有效运行将避免高压输电设施受到损坏。但由于我国的高压输电设施在初期建设时设备较为落后,无法着眼于未来发展,接地装置的接地材料通常是选用碳钢作为引流金属,碳钢的耐腐蚀性和易受性较差,埋于地下会因为土壤中的微生物及土壤酸碱度失衡而导致碳钢受到腐蚀产生腐蚀的碳钢阻值会加大,尤其是接地装置中增添了降阻剂或导电混凝土时还会进一步使碳钢受到酸碱性腐蚀,这时当雷击事故发生时高压电流将难以被有效导入大地,同时高压电流在高阻值的碳钢中经过时还会产生高温会对接地装置的其他结构及土壤环境带来影响。接地装置的失效使得装置难以在高压输电线路受到雷击事故影响时发挥其作用,这不仅影响着输电线路自身的安全可靠性同时还会对周边居民的生命安全带来影响和危害。
1.3绝缘子对高压输电线路雷击事故的影响
绝缘子在高压输电线路中能够防止过电压对输电导线及金属设备造成击穿,保障线路供电的稳定性,在不同的电压等级下所选用的绝缘子材料种类有所不同。而在高压输电线路雷击事故发生时,雷电通过导线传输到与杆塔的连接处,此时的过电压会对杆塔的金属构件造成击穿危害,而通过绝缘子的安装设置则能避免雷击对杆塔的危害。然而,在现阶段的高压输电线路维护及检修工作中,工作人员对绝缘子的检修力度较小,不能对失效的绝缘子进行有效察觉,当下一次雷击事故发生时损坏的绝缘子不能有效发挥其功能这将对杆塔金属构件造成危害。因此在高压输电线路的建设过程中应重视对绝缘子的选择工作,充分考虑绝缘子对雷电的抵御能力使绝缘子能够在高压输电线路运行中提供可靠的防击穿保护。
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二、高压输电线路防雷保护工作的实施开展
2.1增设防雷装置
高压输电线路防雷保护工作的开展依赖于防雷装置的有效设置,以及对传统防雷装置的升级优化。防雷装置的增设主要体现在避雷线的架设,避雷器的安装两个方面。在避雷线的架设上,一方面可以通过采用银、钢等材料作为避雷针顶端材料,而将铁、铜等作为避雷线材料,当雷击事故发生时雷电电流通过避雷针转移到避雷线最后分布到避雷网中,实现雷电高压电流的合理科学分散,进而实现对高压输电线路的保护避雷线的架设可以避免杆塔单一的钢筋引流方式受阻时无法有效将雷电接入大地的情况,在避雷线的架设中应对实际建设环境进行充分考量,应对山地斜坡及保护角时可以通过屏蔽角的设计来使避雷线的架设更加合理规范。而在避雷器的安装方面,将避雷器在高压输电线路合理有效的设计安装将最大化 减小雷击事故对高压输电线路造成的影响危害,雷电将沿着输电线路中的避雷器最终流向与大地相连接的终端杆塔,分流耦合机理下将避免过去雷电直接击中输电线路导线时出现点位差的问题,降低绝缘子遭受过电压被击穿的概率。避雷器的安装一方面需要对安装位置进行综合考虑,结合地区的雷电信息情况选择在三相或杆塔的一端进行避雷器安装,另一方面避雷器在安装后应进行一定的试运行确保避雷器能够在防雷保护工作中有效发挥其功能。
2.2减小接地阻值
双全地线和光缆保护在高压输电线路防雷保护工作中得到广泛应用,通过降低接地阻值的方式使得雷电更容易在大地中分散,同时采用双全地线还能有效降低雷击对输电线路造成的跳闸现象。减小接地阻值需要对输电线路周围的土壤阻值情况定期进行检验,通过降阻剂的添加进行改善,减小接地阻值的目的在于更加充分有效的将雷击电流导入大地,因而在创造接地阻值减小条件后还需要对接地装置的安设及与杆塔的连接性进行反复检查。
2.3绝缘装置的配置
绝缘装置的配置对于高压输电线路的防雷保护工作有着重要的促进作用,在通过合理有效的选择和配置绝缘装置才能使绝缘装置在防雷保护工作中发挥实际应用效果。一方面需要对绝缘装置的材料进行选择,尽量选用玻璃和复合材料的绝缘子以增加雷电的抗击穿性。另一方面应在杆塔顶端设置绝缘子,并与接地线之间留有一定间隔,避免杆塔遭受雷击提高输电线路的绝缘性能。绝缘装置的配置需要电力企业加大对输电线路的成本投入,先进的绝缘器材才能为输电线路的可靠运行提供保障。
2.4定期检修维护
在高压输电线路防雷保护工作中往往缺乏对线路设施检修与维护工作的重视,这使得高压输电线路中的设施故障问题较难被发觉。定期对线路进行检修可以有效避免雷击事故发生时避雷装置的失效,同时还能对输电线路周边配套设施的逐步健全提供一定支持。在雷雨季节提高电力部门维护工作人员的出巡工作力度,对线路设备的运行情况充分了解,当线路故障发生时能够第一时间赶到事故现场进行维修及时恢复正常供电,维护工作的开展还能够为高压输电线路的建设规划提供参考,使建设规划者更加了解不同区域段中线路遭受雷击的损坏情况进而对雷击严重区域进行避让或线路改造。
总结:
综上所述,高压输电线路中的雷击事故问题是造成输电线路故障的重要原因,优化改善输电线路的防雷工作,对现阶段防雷工作中存在的问题进行改善是电力工作者亟需进行研究的重点。通过对先进绝缘装置的引入,避雷线的设置及接地装置阻值的减小将为防雷保护工作提供可靠保障,重视输电线路的检修维护工作定期对线路中的设备运行情况或损坏情况进行检查才能保障防雷工作的可靠开展。
参考文献:
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论文作者:刘汉章
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期
论文发表时间:2020/1/9
标签:线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 防雷论文; 装置论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 《当代电力文化》2019年 17期论文;