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摘要：随着时代发展及电力需求的提升,供电企业安全生产也越来越受重视。对送电线路来说,雷击跳闸对送电线路的可靠供电有着重要影响。因为雷电具备复杂性、突发性及随机性,供电企业应联合其他部门做好雷电探测,并做好相应的防雷措施。本文主要介绍了送电线路运行中的防雷措施。
关键词：送电线路;运行;防雷措施;
1送电线路系统的防雷设计
在电力系统发生的送电线路故障中,大部分故障都来源于雷击跳闸,尤其是在雷电的多发地段,基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区,送电线路随着山势的起伏较大,送电线路所涉及的路线垂直高度落差较大,冷暖空气更易交汇,空气对流现象频繁,雷电活跃多发,所以,在线路的初步设计中,就要考虑到防雷设计,明确其重要性。
2送电线路事故原因分析
送电线路中,高压输电比较容易遭受雷击损害。高压送电线路的建设比较困难,对地理位置和地理条件要求较高。对于一些地势复杂、险峻的地区,高压送电线路不仅架设难度较大,而且遭受的损害也较多。由于输电面积较广、送电线路较长、地势较开阔及线路架设较高,很容易在雷雨天气遭受雷击。
2.1送电线路绝缘配置不到位
绝缘装置是为了避免送电线路中产生电流回流。如果绝缘装置配备不到位,甚至失去效用,容易发生跳闸现象。绝缘装置一般使用周期较长,老化现象较严重,一旦遭受雷击,会造成非常严重的电力事故,且修复周期较长,造成的损失较大。
2.2送电线路中防雷装置不达标
高压送电线路建设中,需提前设计好防雷装置的安装。但是,实际建设中容易忽略杆塔保护角,增大了雷击概率,所以设计时要保证杆塔保护角符合标准,增强高压送电线路的防雷能力。避雷针不适用于送电线路的架设。
2.3杆塔接地工作不完善
经研究发现,多数雷击事故的发生都是由于雷电直接击中线路或者击中送电线路附近的空旷地带,造成了过电压现象。发生过电压事故的原因和杆塔接地装置直接相关。杆塔接地的阻值如果高于标准值,就会直接降低送电线路的耐雷水平。杆塔高度也会影响送电线路的防雷能力,杆塔高度越高,引雷面积就越大,送电线路的防雷能力就越弱,且反击概率也越高,更容易跳闸。
3送电线路的防雷措施
送电线路形成雷害事故一般经历以下几个阶段:送电线路受雷电作用;送电线路出现闪络;送电线路由冲击闪络变成稳定的电压;线路跳闸,中断供电。对于以上四个阶段,送电线路采取防雷措施时,应守好这四道防线,即防电击、防闪络、防建弧、防停电。
3.1正确选择绝缘配合
在送电线路中,绝缘配合要综合考虑电气设备所能承受的电压、绝缘的耐受性和保护装置的特性等,合理确定设备的绝缘水平,有效降低因为绝缘造成的事故损失,使设备的维修及造价能够保证效益最大化。选择绝缘子串片数时,应做到:有充足的破坏强度;对电气有一定的绝缘强度;能够承受过电压;在特定情况下,0-2级污秽区域中应用优质瓷质或玻璃绝缘子,3-4级应用复合绝缘子。选择塔头绝缘时,主要由大气状态及绝缘子串与空气间隙之间的放电电压。这是因为电压受空气密度和湿度的影响,放电电压会由于空气密度与湿度的增加而随之升高。在80%以上湿度时,绝缘的表面会出现闪络的现象。
3.2搭设避雷线
避雷线的架设是送电线路最基本有效的防雷措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆避雷线主要是避免雷直接击打在导线上,同时还能:分离电流,降低杆塔流经的雷电流,来减少塔顶的电位;耦合导线,降低绝缘子电压;屏蔽导线,减轻导线感应过电压。一般而言,线路的电压越高避雷线的效果也会越好,同时避雷线的造价也会更少(通常不高于线路总造价10%)。因为规程的规定,220kV及以上的电压的送电线路要全线搭设避雷线,110kV的线路也应搭设全线的避雷线。
为了使避雷线屏蔽导线的效果得到提升,确保雷电不绕过避雷线而直击导线,应降低绕击率。避雷线应设置20°-30°的边导线保护角。220kV和330kV的双避雷线保护角应做到20°左右,而550kV和其以上的特高压、超高压线路的双避雷线应设立15°以下的保护角。
3.3在线路上安装避雷器
应用高压送电的线路避雷器。因为避雷器的安装造成杆塔与导线之间的电位差高于避雷器电压时,避雷器就会起到分流作用,确保绝缘子不出现闪络。在雷击跳闸频繁的送电线路中进行选择性的安装避雷器。线路避雷器主要有:(1)无间隙型。避雷器直接连接导线,它延续了电站型避雷器,具备可靠的吸收冲击能量,没有放电延时、串联间隙在运行过程中的电压及操作电压不动作,避雷器处在完全不带电状态,清除电气老化的问题;串联间隙上下电极呈现垂直状态,稳定放电和极小分散性的优点。(2)带串联间隙型,导线借助空气间隙连接避雷器,在雷电流的作用下才经受工频电压作用,具备运行时间长及可靠性高等优势。通常应用带串联间隙型,因为间隙具备隔离作用,避雷器不用承受运行电压,不用考虑长期运行电压中出现的老化问题,且避雷器的故障不会影响线路正常运行。
3.4降低杆塔的接地电阻
杆塔的接地电阻加大的原因有:(1)接地体被腐蚀,尤其是山区中的酸性土壤或风化土壤,很容易出现电化学和吸氧的腐蚀,容易被腐蚀的是接地引下线和水平接地体之间的连接点。(2)在山坡坡带因为雨水冲刷造成水土流失而使线路与大地失去接触。(3)外力的破坏,杆塔的接地体或接地引下线被盗及受外力破坏。送电线路接地电阻和耐雷水平成反比,结合杆塔土壤的电阻率真实情况,尽最大可能使杆塔接地电阻降低,这是最经济有效的提升线路耐雷水平的措施。
具体措施为:首先,重新测试线路测试中不合格的杆塔接地电阻,并对土壤中的电阻率进行测试。其次,开挖检查不合格的杆塔放射线,重现敷设并焊接杆塔接地线。然后,焊接已烂断或没有接地引线的杆塔装置,并重新测试接地电阻,重新敷设不符合规定的杆塔。最后,对敷设接地电阻不合格杆塔应用降阻模块实行改造。
3.5加强监测工作
应用雷电定位系统,能够在送电线路受到雷击过程中更好的确定故障地地点,来帮助工作人员及时的解决维修问题,同时减低工作强度及时间。及时恢复供电确保了送电线路的正常运行。同时为分析雷电事故、雷电规律及特点等提供了准确的数据。为送电线路的防雷措施实施奠定良好开端及保证。
4总结
雷电是一种自然现象不能阻止,只能通过人为方法减少雷电对送电线路的影响。常规方法不能高效全面地提高送电线路的抗雷率,只能局部降低雷电反击跳闸率。氧化锌避雷器可从根本上消除雷电反击跳闸率,防止雷电击中送电线路和输电高塔。架设避雷线、减少保护角及降低杆塔接地电阻都可有效提高送电线路的耐雷水平。添加降阻剂可降低地区的电阻率,但是对于一些高电阻率的地区效果并不显著。安装线路型避雷器可显著提高送电线路的耐雷能力,但安装成本过高,不适合大面积铺设。
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论文作者:林垚, 朱毅民
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：线路论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 雷电论文; 防雷论文; 电压论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;