摘要:随着人们在生活中电器的使用对电力要求也越来越高。为了提高电网的可靠性,确保线路的持续供电,降低雷电对线路造成的危害,需要采取防雷措施。
关键词:电力;输电线路;防雷击技术
引言
输电线路一般都是在室外,经常受到台风、雷电以及大雨等多方面的自然气象条件直接影响,从而给电力系统运行带来不稳定的影响。雷电是造成输电线路故障最主要的因素之一,会使输电线路出现烧毁或者短路现象,产生雷击跳闸等事故;由于雷击的电流很强大,在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”,甚至会对电力系统内相关设备造成较大的损害,因此加强防雷接地设计及维护,能够减少或防止此类问题发生。
1运行故障的主要因素
电网作为人们生活的一部分,其安全运行不仅影响着人们的生活,还对人们的生产造成影响,因此,电力系统需要不断强化自身性能。输配电线路而言,出现运行故障最多的原因是雷击。我国每年都会有由于雷击而导致停电的问题,在影响输配电线路的同时,还会影响到地区的经济,造成经济损失。因此,电力行业需要加强输配电线路的防雷措施,使得电网的安全运行得到保证。
2雷击的危害
如果线路遭受到雷击情况,导线和地线上的电压都比较高,会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。如果出现架空地线档中落雷情况,放电通道连接的底线上,会出现强度降低的情况,严重的会出现断股、灼烧的问题,进而导致底线中断。在雷击作用下,会导致绝缘闪络,使得相间或者是单相接地出现短路情况,从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃是烧断问题。在雷击作用下,会导致绝缘子闪络,电源开关出现跳闸情况,如果较为严重,还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况,从而导致线路出现接地故障,且这种故障无法修复。
3输配电线路的防雷措施
建筑物的正常运行和建筑物的输配电线路息息相关,在建筑物中,很多输配电线路和系统设备都会容易受到雷击的作用。因此,需要根据雷电的特点以及雷电造成的损害,采取有效的防雷措施,从而确保建筑物输配电线路的正常运行。
3.1整体防雷系统
由于输配电线路属于一个整体,一个地方出现问题,都会对其他地方造成影响,这就需要做好相应的防雷措施,从全局出发,对防雷措施进行规划,确保防雷措施可以全面覆盖到整个输配电线路。就整体情况来说,在输配电线路外部可以采取安装避雷针和接闪器等措施,防止输配电线路和其他的线缆配电箱等设施被雷电直接击中,从而引发火灾或者其他安全事故。除此之外,在建筑物内部需要做好浪涌吸收保护器、共用接地系统和电磁屏蔽等子输配电系统,借助这些子系统,可以将建筑物中的浪涌电流和浪涌电压放于大地,还可以控制钳位控制在相应的范围之内,从而保护电气设备。需要从全局上做好防雷规划,做好内外覆盖,从而使得防雷措施更加可靠、科学。
3.2多级保护措施
整个建筑物得以正常运行离不开建筑物的输配电系统,而在建筑物中,最容易出现受到雷击的地方就是输配电线路;这就需要做好输配电线路的防雷工作,从而确保建筑物的安全。目前,大多数建筑物都安装了避雷针和避雷带等设备,但实验显示,这种防雷措施或者仅仅安全防雷器件,不能使输配电线路的安全运行得到保障。如果出现雷击下降的情况,建筑的自控设备,如电源机盘会在电击作用下而出现损坏。因此,在针对输配电线路采取防雷措施时,一定要根据实际情况开展相应的多级防护措施。需要在变压器二次侧进行各种防雷装置的安装工作,可以确保外线产生的电压得到释放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应在各个控制站安装专用隔离变压器,专用隔离变压器的主要目的在于将外线残压、其他用电设备的操作过电压、配电线路上感应出的过电压进行释放。与此同时,在设置隔离变压器时需要进行科学合理的设计,并加大对其他电磁干扰的处理,进而降低雷电波导致的雷击现象产生。在对专用电源模板进行安装之前,需要采取相应的保护措施,从而使得先前的残压在最短时间内得到释放,并从总配电柜到自动系统的电源线,进行单独布排。需要注意,在布置防雷器时,需要将其安装的靠近保护设备,防止出现雷电侵入波的全部反射情况。
3.3合理架设杆塔
虽然雷击现象的产生具有一定的随机性,但是经过分析不难看出雷击发生具有一定环境特征和区域特征。杆塔用于支撑输电线路电线的,决定了整个输电线路的走向,因此合理架设杆塔能有效降低雷击故障发生的频率。通过对雷电易发环境和区域进行了解后发现,雷击故障一般发生于山谷走向与风向相同、风口处河谷、空气湿度较大的山峰处,而且雷击故障在南方的发生频率明显高于北方。因此在架设输电线路杆塔是应尽量避免雷电已发区域,保障电力系统的输电安全。制定不同环境和不同区域中的有阵队形的杆塔架设方案,既保证了电力输电线路的稳定还降低了雷雷击故障的发生概率,是切实可行的设计思路。
3.4安装应对瞬间雷击的防护措施
在对遭遇雷击的输电线路的损害发生时间进行调查后发现:大部分输电线路的损坏发生在雷击发生的瞬间,大量的电流对电路的良好传输状况进行了破坏,输电线路中的电子元件在巨大的电流冲击下产生了一定的损坏。因此加强输送线路雷击瞬间防护是十分有必要的,能有效降低雷击故障对高压输电线路产生的影响。本小节主要从以下两个方面提出应对瞬间雷击的输电线路综合防雷技术与接地电阻设计思路:第一,避雷针系统。上文中提到安装避雷针能对雷电起到一定的预测作用,因此可以将避雷针系统与输电线路系统进行关联,避雷针对雷击故障的提前感应,为输电线路的防护争取了时间,降低影响。在输电线路中安装传感器,避雷针对雷电的感应信息在瞬间转化为数字信息传输到输电线路的传感器中,进而促使传感器控制输电线路进行防护,有效提升输电线路对雷击的瞬间防护水平;第二,安装自动重合闸。安装自动重合闸可以实现在遭遇雷击电路中的电流紊乱时自动控制电路闸口对输电线路形成保护作用。
3.5加强线路绝缘
加强线路绝缘可以通过增加绝缘子串的片数来实现。线路绝缘水平的提高意味着引起反击闪络的塔顶允许电位值提高,所以线路绝缘水平的提高可以减少雷电反击闪络发生的概率。但是绝缘子片数增加受塔头电气间隙的限制,过多地增加绝缘子片数会导致直线杆塔水平档距减小,造成耐张杆塔外角侧跳线对塔身的安全距离不足。加大塔头设计尺寸可解决这些问题,但会增加建设成本,为此需慎重考虑。
3.6减小避雷线的保护角
避雷线可以对绝缘子起到很好的保护作用,减小避雷线的保护角可以使线路预防雷击的效果更加显著,下,避雷线的保护角越小,输电线路的耐雷水平越高。降低避雷线的保护角,可以大大地降低输电线路的雷击绕击率,从而很好的预防雷击故障。减小避雷线的保护角的工作,需要在线路杆塔设计阶段完成,已经建成投运的杆塔,不适宜进行保护角大小的调整。
结束语
综上所述,在我国致力于建设电力系统的大环境下,加强对输电线路综合防雷技术和接地技术的研发强度能有效帮助我国提升电力输送的安全性能,促进电力系统的发展,为国家和人民提供强有力的电力支持。
参考文献
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论文作者:巴震
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签:线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 输配电论文; 措施论文; 避雷线论文; 《电力设备》2019年第15期论文;