摘要:结合实际,对35kV输电线路防雷方法进行深入研究,首先论述雷击给35kV输电线路产生的危害性,其次对雷击的形式分类进行总结分析,最后提出了提高35kV输电线路防雷方法,实践可知,在35kV输电线路防雷过程中,科学的选择避雷器、做好防雷措施的改进以及提高输电线路绝缘水平等措施,能够减少雷电给35kV输电线路造成影响,对促进电力事业的发展有重要意义。
关键词:35kV;输电线路;防雷;方法
0前言
35kV输电线路是当前我国一些地区中主要的输电线路形式,特别是县级供电企业,对于当地经济发展有着重大的影响。35kV输电线路在设与使用区域环境异常的复杂,且气候条件也比较差,在正常使用的过程中容易受到雷击的影响而造成跳闸情况的出现,甚至还会将雷电过电压波直接传输到变电所中,严重危害了电力系统的安全性,导致了系统设备的损坏。从当前的数据统计发现,因为雷电造成的线路事故发生率超过80%,所以需要在线路运行中充分的保护输电线路雷击过电压问题,因此,研究科学的防雷手段对提高35kV输电线路运行水平有重要的作用。
1 35kV输电线路雷击的危害性
35kV输电线路在供电运行中,一经雷击影响,就会导致线路出现跳闸或者电路瘫痪的情况存在。该输电线路是我国电路网络的关键,其对于人们的日常生活有着至关重要的影响,一旦出现故障问题就会造成严重事故,甚至引发人员伤亡事件的发生。雷击是非常常见的线路损坏原因,出现该问题会造成大范围的供电影响,损失非常的严重,因此,要采取措施来预防雷击事故的发生,保证输电线路正常工作,确保我国电力系统运行的安全性。
2雷击的形式
雷云是带电的,其主要可以分为三层,上、下层为正电荷,中部为负电荷,这就容易导致云层的空气击穿,然后对地放电,一旦出现在高层建筑中,就会存在雷击的问题。
2.1直击雷
带电雷云在移动到输电线路的较近位置之后,雷电流会通过杆塔流入到雷击点,经过雷击之后产生过电压,也会使得线路中存在过大的雷击电流,进而导致了输电线路的损坏问题。通常会出现下面两种雷击现象:其一,雷击流经过了具备避雷线的杆塔结构,因为避雷线结构存在一定的分压,也不会给线路造成巨大的影响;其二,雷电流进入到不具备避雷针的杆塔,此时没有存在分压,会出现瞬间的高电流问题,出现了跳闸的问题。
2.2雷电反击
当架空线路存在接地或者接地阻过大的情况,一旦出现了雷击的问题,就会导致其电位无法实现短时间内的释放,进而所产生的绝缘子击穿或者闪洛情况,造成雷电波进入到电力系统中,从而产生杆塔反击。在出现这一问题之后,就会出现绝缘子击穿和闪络的问题,线路也会出现不稳定的情况存在。
2.3感应雷
云层的中下层存在的主要就是负电荷,在雷雨天气环境中,输电线路的导线极易存在静电感应的问题,在雷云附近位置上的线路内部产生正电荷,并且也会被导线束缚在线路内部,接近地面一侧的负电荷会进入到地面中。在大量放电的过程中,雷云内部的负电荷也会消失,导向的正电荷也会快速向两侧蔓延,这样就能够产生过电压的情况,对于线路产生了极为严重的损坏,也会出现整体故障的问题。
2.4绕击雷
输电线路主要安装在地域比较空旷的环境中,该地区的线路存在较高的复杂性,雷电通常会直接绕过避雷线而击中导线,从而使得线路中存在闪络的问题。这事因为雷电出现了导线电击之后,在内部出现了巨大的过电流,传输到导线两侧位置上,产生了严重瓷瓶穿闪络的情况,对于整个系统造成巨大的影响。
2.5侧击雷
侧击雷是目前常见的雷击形式,其主要就是指雷电发生之后从侧面击打,虽然此时线路中布置了避雷针装置,但是因为当前很多建筑高度比较高,该装置也无法保证建筑的安全性。
3避雷器的选择和安装
3.135kV输电线路避雷器的选择
为了能够确保35kV输电线路能够正常工作,就要根据系统的需要来设置合适的避雷器装置。35kV输电线路常用避雷器类型有无间隙金属氧化物避雷器、纯空气间隙线路避雷器、带支撑件间隙线路避雷器等。
可根据它们的优缺点来选择,对于无间隙氧化锌避雷器用于线路防雷时,避雷器与导线直接连接,这是电站型氧化锌避雷器技术的延伸,具有吸收性强的特点,但是由于氧化锌避雷器长期承受工频电压的作用,会加速氧化锌阀片老化,而无间隙氧化锌避雷器发生故障时一旦损坏将会造成线路接地,必须进行定期检查维护,况且安装复杂,接地繁琐。对于带间隙线路避雷器,由于间隙的隔离作用,避雷器本体承受的长期工频电压较低,电阻片的老化问题不突出,运行维护工作量小;即使避雷器本体发生故障(如短路),一般也不影响线路的正常运行,同时避雷器本体几乎不承受操作过电压和工频过电压,紧需考虑雷电过电压的冲击能量,因而避雷器本体参考电压可以选择较低值,从而做到体积小、重量轻。间隙线路避雷器又可分为纯空气间隙线路避雷器和带支撑件间隙线路避雷器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆纯空气间隙线路避雷器的主要优点结构紧凑、长度短、重量轻、运行可靠性高即使避雷器故障,间隙依然可以起到隔离作用、寿命长。缺点是空气间隙避雷器在大风作用下间隙距离会发生变化,电极形状必须制作成弧形。这种避雷器现场安装前需依据杆塔结构设计相应附件,安装现场还需要精细调整间隙才能满足间隙距离的要求,对安装要求较高且在耐张塔和特殊塔形安装非常困难,纯空气间隙线路避雷器在耐张塔上不便安装。而带支撑件间隙线路避雷器的优点:间隙固定在支撑件,在产品出厂间隙距离已确定不受风偏的影响,间隙与避雷器本体形成一个整体,可方便地以不同角度安装在不同杆塔上安装不需要外加之架,安装简单、方便。缺点是,串联间隙的支撑件要承担大部分运行电压,存在老化及使用寿命问题,支撑件一旦发生故障,串联间隙的隔离作用失效,避雷器本体将承受运行电压和各种过电压,避雷器整体故障的风险增大。避雷器整体结构往往比相应线路绝缘子长,当避雷器与线路绝缘子平行安装时可能会增大安装难度。
我局地处山陵地带,输电线路大部分处于丛林、经济林带和竹林之中,另外本地区区域特殊的地形地貌和气象条件决定了我局地区的雷电比较频繁,给线路运行维护造成了困难。往往因避雷器遭雷击的痕迹不是很明显,要花几天的时间才能找出故障点。给输电线路的安全稳定运行带来非常大的隐患。两害相权取其轻,在选择使用避雷器装置的问题上,此时就应该使用重量较轻、体积较小、结构比较简单、运行可靠性高即使避雷器故障,间隙依然可以起到隔离作用、寿命长的型式,这样才能保证电路运行的安全性。根据多年来的运行经验,目前我局35kV输电线路避雷器逐步更换带支撑件间隙线路避雷器,输电线路的跳闸率也在逐年下降。
3.235kV输电线路避雷器的安装
避雷器安装施工过程中,要重点分析施工地区的自然条件,要采取科学合理的安装方式。在输电线路周边没有设置连接线路的双杆塔时,就应该将避雷器设置到横担位置上,确保避雷器的使用性能达到要求。根据当前实际运行的需要,在35kV输电线路中所应用的避雷器额定电压为42kV,保证其能够达到保护的需要。
4 35KV输电线路的防雷措施的改进
4.1装设避雷器
结合当地的天气条件来选择合适的避雷器装置。在极易发生雷雨天气的安装环境中,需要在杆塔顶部位置上安装,避免雷云造成系统的损坏。当前我国很多的地区气候条件都比较差,在这些地区安装了避雷器装置,其效果非常好,对于雷击发生率频繁的地区中,应该安装保护器系统,从而保证正常系统正常工作。
4.2保持杆塔的接地电阻最小
针对35kV输电线路进行防雷改造的过程中,目前应用最旁边的方法就是适当的降低接地电阻值,其可以有效的降低所产生的雷击过电压,使得线路运行更加的稳定。输电线路杆塔接地电阻的选择参数详见下表1所示。对于为设置避雷线的输电线路中,如果土壤具备较高的电阻率,应该根据需要来延长接地设备从而能够降低接地电阻,也可以应用降阻材料来达到这种要求。
4.3选择合适的绝缘子串的片数
在进行35kV输电线路防雷设置改造过程中,要进行杆塔绝缘子片数的改造,其可以适当的降低绝缘子串的冲击而使得电压上升一般,这样能够适当的提升耐雷水平。因此绝缘子串的耐雷水平较低,应该根据需要确定合适的数据,但是放流效果却难以达标。
4.4有效预防雷电绕击线路
经过数据统计之后发现如果存在严重的雷击问题,要结合具体的状况,可以在地下层导线3m位置上布置耦合输电地线,并且应该和地面保持着安全的距离,从而可以消除雷电绕击打问题的存在。在绝缘子串因为雷击而出现闪络问题之后就会出现短路问题。因此,在工程实践中,要结合实际情况来安装35kV输电线路架空线路,在穿线雷击之后,应该先采取措施将电流引入到地下,并且根据雷击的情况安装避雷线装置,提升线路运行的安全性。
4.5提高输电线路绝缘水平
雷击发生率较高的情况或者大跨越杆塔的地区中,输电线路极易出现落雷与绕击雷情况的存在,此时应该根据需要来调整绝缘子串的数量,并且保持合适的距离,使得线路具备较高的绝缘性。当前我国很多的输电线路都采用的是双回架空线路的结构形式,可以应用不平衡绝缘的方式来消除雷击跳闸现象,从而可以提升线路运行的安全性。
4.6全面提升线路自动重合闸性能
输电线路的绝缘层发生损坏情况之后,也会存在一定的自恢复能力,所以此时在出现雷击闪络问题之后可以自行恢复到正常范围中,但是我国的35kV及以下的输电线路中出现的自动重合闸的概率非常低,一般处于50-80%之间,所以电力企业还需要加强该方面的研究,从而可以提升线路运行安全性。
5结语
电力能源是人们日常生活中非常重要的能源,随着社会的高速发展,其对于社会的影响也逐渐的增大。当前的35kV输电线路是目前重要的输电线路,但是防雷效果非常差,所以在实践中要根据当地的实际情况,选择合适的防雷技术来提升线路运行的安全,确保我国的电力供应更加的安全和正常。
参考文献
[1]王云葛,余东旭.浅谈35kV输电线路防雷保护措施[J].科技与企业.2012(23)
[2]刘钊.解析35kV输电线路的设计和施工[J].中华民居(下旬刊). 2014(03)
论文作者:徐会军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签:线路论文; 避雷器论文; 间隙论文; 过电压论文; 杆塔论文; 防雷论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第26期论文;