摘要:随着时代的进步,社会的不断发展,各行各业也在不断的发展中增大了用电量的需求,500kV超高压输电线是我国电网中非常重要的一个组成部分,它主要应用于高压电的输送,为企业以及工业提供生产所必须的高压电,随着使用量的增加,对于整个线路的质量要求也越来越高,线路的质量对于整体运输的质量和运输的安全性都有着很大的影响,但是目前500kV高压输电线路的运行中还是会出现部分意外事故,例如雷击事故等,雷电是影响目前整个输电线路整体运行的最主要原因,本文从目前输电线路运行的现状出发,针对目前发生雷击事故的主要原因进行分析,分析雷电干扰的主要影响因素,研究和讨论具体的防雷措施和办法,从而促进输电线路整体运行的可靠性和安全性。
关键词:超高压输电线;雷击事故;雷电干扰;防雷措施
电力行业的发展给电力行业也带来了压力,实际的电力工作中,500kV输电线路承担着主要的高压电输电工作。同时由于本身的特点,高压线路的分布较为广泛且均分布于户外,很容易收到环境、气候等因素的影响,同时输电线路的线路较长,在整个线路中任何一点受到影响都会影响整体线路的运行。在环境、气候等因素中,雷电对于输电线路的影响最大,在输电线路日常运行中受到雷击的频率较高,尤其会出现在雷电雨雪天气,而在输电线路正常运行过程中,一旦出现雷击的现象,就会影响整个输电线路的运行,出现跳闸甚至于停电的事故,对于线路设备也会造成一定损害影响使用寿命,防止雷电干扰才可以更好的保证输电线路的正常运行,促进电力行业的不断发展。
1.输电线路产生雷电干扰的原因
在电力工作中,输电线路受到雷电的干扰会产生一定的外部过电压,外部过电压会影响电气设备的正常运行,主要是对电气设备的绝缘系统造成一定的影响,甚至可能出现击穿的现象,严重影响整体的绝缘性能造成整个电路的短路,影响电力设备的正常运行,雷电对于电气设备造成破坏的最主要方式是放电,放电的方式主要是通过地面的建筑物和雷电之间的接触产生的。500kV输电线路作为使用率较高的输电线路,其本身的特点属于接地体系,相较于其它的输电线路更容易出现短路的现象,如果出现雷击事故很容易影响电路的稳定性从而出现停电的现象,为了更准确的分析防雷的具体措施,需要对于雷电干扰的原因进行分析研究。
1.1过电压的形成
在日常的输电线路正常运行工作中,常见的输电线路遭受雷电点击的情况有两种,第一种是由于雷电电击到线路周围的地面环境,从而造成高压线路雷击事故;另一种是线路中杆塔或者导线等部分经受到雷电的电击,会形成不同类型的过电压分别为感压雷过电压和直击雷过电压,感压雷过电压与直击雷过电压对于输电线路的影响程度也不同,感压雷过电压在形成后会在电路上形成大量电流,但是线路的状态还会呈现暂时性的保护状态,这对于电路工作来说会造成一定的影响,影响电路工人对于电路实际状态的判断,从而造成较大危害;而直击过电压在形成后会呈现出一定的特点,首先可能会出现多相故障的现象,同时也可能会出现雷击所导致的导地线放电的情况,甚至出现由于跳闸而导致的电线塔之间的闪络,这些情况产生的原因是因为雷电直击而造成的线路之间的过大电流的状态。
1.2输电线路的本身特点与设计原理易形成雷击现象
根据资料研究表明,高压输电线路建造的起始年份为1980年,其中包括大量的现今使用频率较高的500kV的输电线路,该类型输电线路由于建造时间较早,会造成由于技术落后、经济紧张以及人员不足等问题而出现的输电线路本身的质量问题,并且由于技术原因在设计上会忽略防雷等多方面的考虑,并且高压输电线路本身存在相较于普通的电路更易遭受雷电击打的特点,包括电压更高以及电流更大的特点会使得自身容易形成电离的状态,而输电线路在电离的状态下更容易遭到雷电击打。
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1.3输电线路的装置环境更易遭受雷电击打
在输电线路遭受雷电击打的影响因素上,除了自身的特点以及过电压外,输电线路安装的环境也会对于输电线路遭受雷电击打的概率造成影响。由于社会的不断发展,城市内用地也更为紧张,而输电线路的布置往往选择在野外地区,野外地区缺乏相应的保护措施,很多条件会受到环境的限制,而在户外由于环境、气候等多方面因素的影响使得输电线路遭受雷电击打的概率升高,且由于不断的发展对于输电线路建设的数量以及要求都在不断的升高,输电线路的高度也随之不断升高,而高度的升高更进一步的提升了输电线路遭受雷电击打的概率。
1.4复合绝缘子耐压水平较低
高压输电线路中应用较为广泛的部件之一为复合绝缘子,但是目前常见的输电线路中所使用的复合绝缘子普遍表现较低的耐压水平,耐压水平的缺乏也在一定程度上造成了输电线路本身的抗雷击能力的不足,增大了输电线路雷击事故发生的可能性,同时很大程度上也会增加输电线路雷击事故的危害程度。
2.输电线路的防雷措施
为了保证输电线路的正常运行以及安全性,降低雷电干扰的概率,需要加强相关防雷措施,包括架设避雷线、安装避雷器、加强线路绝缘、采用不平衡绝缘的方法、架设耦合地线以及降低接地线电阻等。
2.1架设避雷线和安装避雷器
避雷线和避雷器在高压输电线路的防雷措施中起到非常有效的作用,为了进一步改善高压输电线路的稳定性、可靠性以及安全性,对于输电线路的防雷措施的设计需要非常的严谨科学,通过架设避雷线可以有效的起到防雷效果,但是部分雷电电压过大的情况下,避雷线不能很好的起到防雷的作用,需要通过安装避雷器进一步完善,部分高压线路还会通过假设双避雷线的方式来更好的完善整体的避雷效果,避雷器相较于避雷线可以更好的降低雷击的电压和电流,保障整个线路的安全。
2.2采用不平衡绝缘的方法同时加强线路绝缘
随着电力行业的不断发展,输电线路架设的高度和长度都在不断增加,这两者数据的增大都会增加整体线路遭受雷击的概率,为了降低雷击的概率,部分线路会增设绝缘体,通过绝缘体来增加线路的绝缘效果,在增设绝缘体时可以选择通过不平衡绝缘的方法,具体就是在不同的线路间使用不同数量的绝缘体,以减少雷击时由于跳闸而出现的绝缘体闪络的现象。在绝缘体材料的选择上也要综合考虑从实际的使用性和性价比等多方面考虑,更好的加强线路的绝缘效果。
2.3架设耦合地线并接地线电阻
输电线路的防雷措施中,可以通过架设耦合地线的方式实现电流的分流,降低雷击时的电压和电流,从而减少雷击造成的影响。在线路受到雷击时,很大程度会出现由于电位升高而造成的塔顶电位和导线电位之间的电位差增大,从而出现闪络现象,为了更好的降低接地电阻可以通过更换接地系统的材质为镁合金的方式,从而更好的解决线路雷击的问题。
结束语:
为了加强整个输电线路运行的安全性和稳定性,需要对于线路的雷电干扰因素和原因进行分析,同时研究相关的防雷措施,本文通过多方面研究,分析出了部分可以降低雷电电击概率以及影响的方法,为今后的电力工作以及研究提供一定的参考。
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论文作者:李成辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/1
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