110kV输电线路防雷要点及运维管理探讨论文_尹德昌

110kV输电线路防雷要点及运维管理探讨论文_尹德昌

(国网中卫供电公司 宁夏中卫市 755000)

摘要:我国地域广阔,各地由于气候条件、地理环境等因素差异,雷害对110kV输电线路影响较大,是造成输电线路故障的重要因素。本文从110kV输电线路防雷技术原理出发,针对实际情况浅析了防雷技术的综合运用以及线路运行维护管理方式,以期为提高我国110kV输电线路的稳定性和安全性提供参考。

关键词:110kV;输电线路;防雷要点;运维管理

1 输电线路雷击事故分析

1.1雷电反击

110kV输电线路是我国输电网的重要组成部分。我国地域广阔,各地由于气候条件、地理环境等因素差异,雷害对110kV输电线路影响较大,尤其在某些多雷山区,雷击跳闸占线路总跳闸次数的比例高达70%,是造成输电线路故障的重要因素。在雷电多发地经常会出现雷电击中输电线路塔杆。线路杆塔遭受反击雷与该线路所处环境的土壤接地电阻有关,由于输电线路大多架设在山区及农田等,运行环境较为复杂,容易造成雷电反击等现象。雷电反击现象主要指输电线路杆塔顶端的电压超过了一定的额度之后,绝缘子会产生击穿而放电,放电电流也与杆塔的电压和相邻杆塔的距离及杆塔形式有关。

1.2雷电绕击

雷电击中110kV输电线路导线时,雷电流在导线上传输过程中由于导线波阻抗的存在,在导线上形成一个高电位,当雷电压大于绝缘子串雷电耐受冲击电压时,沿绝缘子串于对横担放电,该种现象称为绕击闪络。造成线路绝缘子闪络与线路架空地线保护角大小、雷电流大小和绝缘子串耐受电压有关。目前大多数地区都对110kV输电线路安装了防雷保护装置,尽可能地减小雷击输电线路的机率。但是一些地区的避雷保护经常会发生失效,如说单避雷线线路、双回路线路杆塔中的鼓形塔等。

2 110kV输电线路防雷技术

2.1架空避雷线

架设地避雷线作为对110kV输电线路采取的防雷措施中最常见的一种,由于线路经过的区域不同,各个区域雷电发生的频率不同,因此在架设时,要结合线路所在的具体位置,在雷电高发区域的输电线路应架设相应数量的避雷线。

在发生雷害时,避雷线引导雷电流向大地,有效避免输电线路因受到雷击而出现跳闸故障。架空避雷线主要通过降低接地网的电阻、采用双避雷线保护两种措施实现防雷效果。采取复合型接地的物理方法以及对土壤导电率控制的化学方法,可以有效减少接地网的电阻,实现较好的引导及释放雷电流。另外,适当减小保护角具有更好的防雷效果。对于雷电高发区域。对于110kV及以上电压等级的输电线路架设双避雷线,对于同塔双回路线路或者同塔多回路线路,要适当减小防雷保护角以提高线路防雷水平,如保护角要小于10°,以减少在恶劣雷暴天气下线路受到雷击的概率。

2.2安装雷电定位系统

在110kV输电线路防雷工作中,利用雷电定位系统,能够获得不错的效果。基于系统采集的信息,比如雷电流极性和幅值信息,结合线路的实际情况,以及导线排列方式及地貌地形等,通过综合分析,列出极易发生的雷电事故,采取相应的措施,做好问题处理,保证输电线路运行的可靠性。

2.3安装避雷装置

由于我国110kV输电线路广泛分布在地形复杂、地势高的山区,以及杆塔高度较高的情况,在雷雨天气下,输电线路受到雷击的风险较大。因此,在架设110kV输电线路杆塔上采用相应的避雷装置,如加装线路型避雷器等,以提高复杂地段输电线路的防雷水平,减少其雷击次数,保证110kV输电线路的正常运行。

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2.4.加装耦合地线

加挂耦合地线虽不能大幅度降低绕击率,但能在雷击杆塔时起到分流作用和耦合作用,降低杆塔绝缘上所承受的电压,同时在山区大档距段,导线下方的耦合地线可将部分雷云引至本体上,提高线路的耐雷水平。实践检验,耦合地线对10kV线路防雷作用还是比较明显的。

2.5.加强绝缘

增加绝缘子片数或长度,可提高线路杆塔的一些耐雷水平。对于常规的线路杆塔,运行单位可按常规复合绝缘子的结构高度尽量采用和配足盘形绝缘子片数,以增加绝缘子串的耐雷水平。

3 110kV输电线路防雷运维管理措施

3.1做好巡视检查维护工作

对于110kV输电线路,应采取积极主动、行之有效的防雷管理措施,要做好雷雨多发期到来前的巡视维护工作。及时组织运维管理人员,对管辖范围内的输电线路防雷设施进行检查,特别要做好以下几方面的巡视检查和运维管理工作。

(1)应定期检查杆塔的接地引下线是否完好,如被破坏应及时修复,应定期进行防腐处理。检查接地引下线螺栓是否生锈,与接地线的连接是否完好,应保证与接地线有可靠的电气连接。

(2)检查接地装置是否遭受到外力破坏,是否被洪水或雨水冲刷出地面,应按一定时期开挖检查其腐蚀情况。

(3)应在每年冬季土壤干燥时测量杆塔的接地电阻,是否存在超出设计允许值,若工频接地电阻不符合规程要求应及时进行处理。

对于110kV输电线路的防雷管理,应结合本地区雷电发生的特点和频次,做好相应的适合本地区的预防雷击运维管理方案。在制定时了解处于雷电高发区域的输电线路,做好相应的预防措施,制定应急处理方案。

3.2杆塔接地装置的管理

输电线路杆塔接地装置对雷击的有效引导与释放影响很大。在多雷区,重要线路的杆塔接地电阻最好能降低到10欧姆以下,较低的杆塔接地电阻减轻雷击对输电线路的影响,提高线路的耐雷水平,有效地降低线路雷击跳闸率。由于受地质条件及地势等限制,土壤率较高的山区,线路杆塔的接地电阻往往达不到规定要求。而由于接地电阻对提高线路耐雷水平作用十分明显,因此,线路设备运维管理单位应采取行之有效的降阻措施,应定期测量杆塔周围的土壤电阻率。地下接地网常年遭受酸性土壤和雨水的腐蚀影响,其电阻率较大。对于接地装置的运维管理,应根据地区气候环境条件合理对其进行常规检查,不合规程规定要求时及时处理或更换,以此保证线路的可靠性。通过相关资料表明,对于输电线路所发生的雷击事故中,90%以上都是由雷击时的瞬时作用造成的。对于瞬时雷击的防护措施,可采取在设置输电线路配套的继电保护器和110kV的自动重合闸。当输电线路遭受雷击时,这两个装置就会相互配合,增加输电线路的可靠性,并大大地降低雷电事故的发生。

4 110kV输电线路施工及作业中应注意事项

4.1 110 kV输电线路杆塔攀登过程中,人工跨越的施工人员必须经过带电作业培训,并在作业过程中穿戴防护服。

4.2施工前,需要检查所有施工机具的规格和机械性能的完整性,以保证工程质量和施工人员的安全。

4.3在输电线路所有的施工完毕后,需要检查施工人员所携带的工具是否完整,材料使用量是否符合设计要求,检查无误后,则可将杆塔上的导线和绝缘子的个人保安线拆除,最后再拆除接地线。若是线路已经通电,则施工人员不得再爬上杆塔。

结语

110kV输电线路在我国电力系统中广泛采用,是我国输电网的重要组成部分。对110kV输电线路采取科学的防雷技术应用及运维管理十分必要。我国输电线路常采用架设避雷线、安装避雷装置、架设地线、安装自动重合闸装置等方式提高输电线路可靠性。另外,采取规范合理的防雷运维管理措施对于保障输电线路安全运行具有重要的意义。

参考文献:

[1]王世聪.110kV输电线路施工应注意的问题及对策 [J]. 电工技术:00134-00134:89

[2]曹宁.110kV输电线路复合材料杆塔的应用研究 [D]. 华南理工大学,2012:46

作者简介:

尹德昌(1987-),男,甘肃临夏人,主要从事输电线路运维管理工作。

论文作者:尹德昌

论文发表刊物:《河南电力》2018年8期

论文发表时间:2018/10/17

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