输电线路防雷与接地改造探讨核心思路分析论文_陈明珠

输电线路防雷与接地改造探讨核心思路分析论文_陈明珠

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摘要:输电线路通常处于旷野地带,因而在雷雨季节极其容易遭受雷击而导致雷电事故的发生,输电线路防雷属于复杂且长期的工程,防雷的根本在于进一步提高线路耐雷水平,降低线路雷击跳闸发生率。接地改造与传统降阻剂相比,其不仅能够降低接地体电阻,同时也具有环保作用。鉴于此,本文简要概现阶段我国在输电线路防雷方面存在的问题,并在此基础上探讨输电线路常用防雷措施及接地改造的核心思路。

关键词:输电线路;防雷工程;接地改造;核心思路

根据相关统计资料表明,输电线路跳闸原因中50-70%左右均为雷电所致,尤其对于地形复杂、多雷以及土壤阻率高等山区,因雷击所致的输电线路事故发生率更高。一般情况下,输电线路雷电事故形成过程如下:输电线路受到雷电而产生过电压,过电压过高造成输电线路出现闪络,然后从冲击闪络变为稳定工频电压,导致跳闸,最终中断供电。雷电在一定程度上会影响电力系统的安全性与可靠性,因而需要采用有效的防雷措施,以确保输电线路的安全运行。

一、输电线路防雷问题

(一)难以判断闪络类型

由于大气的雷电活动具有较大的随机性与复杂性,加上目前雷电预报工作在测量技术上存在一定的局限性,从而便会导致相关人员难以准确地捕捉及测量输电线路每次遭受雷击的具体参数,这会阻碍对输电线路闪络类型的判断。

(二)线路设计水平不高

由于当前我国设计单位水平参差不齐,在设计输电线路上也未针对本地区的雷电活动实际情况进行结合,因而过去我国许多的市县35kV及以上的输电线路,设计人员在设计的过程中并未参考当地的土壤电阻率等相关数据,从而没有规范接地电阻设计值,最终造成输电线路的雷击跳闸发生率高。

(三)施工问题

在施工过程中因各种内外部因素导致水平接地体部分接头焊接不良、埋深不足、未按相关要求回填土或者敷设长度不够等问题,从而影响防雷效果。

(四)接地装置未及时更新

现阶段,我国输电线路接地电阻存在普遍较高的状况,这一问题的存在严重威胁到遭受雷击时输电线路运行的安全性及稳定性。在雷电频发的输电线路上,接地电阻值偏高是一非常普遍的问题,原因在于接地装置存在外力破坏、年久失修、阻降剂严重腐蚀以及残缺不全等各种问题。同时,一般来说接地装置采用回路测试法进行测试,若在测试的过程中放置电极距离不够,杆塔内部存在连接不通的状况。接地装置在受到锈蚀情况下,会影响测量结果,最终出现判断失误。

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(五)资金欠缺

防雷保护问题上除了改造资金欠缺,难以满足对全部输电线路防雷改造的全部要求外,同时因历史遗留原因所致的设备台账、管理措施不到位以及技术资料不健全等问题,均阻碍了输电线路的防雷改造。

二、输电线路防雷措施

(一)采用负保护角

保护角是指避雷线同边相导线连线与经过避雷线铅垂线间夹角被,减小保护角直至负保护角能够在一定程度上延长上端地线横担,突出地线作用,不仅能够有效保护侧击雷打击,也能减少绕击的影响。

(二)设防侧击避雷针

一旦绝缘子遭到雷击便难以恢复,因而可在杆塔横担端部外侧向装设防侧击避雷针,最大限度地包络导线、绝缘子串以及杆塔空气间隙,扩大覆盖面积能够有效保护侧击雷打击。

(三)不平衡绝缘方式

通过使双回线路绝缘子片数的不平衡绝缘能够有效地降低遭受雷击时的同时跳闸率,从而能够在一定程度上确保线路连续供电,提高线路耐雷水平的同时也能避免其出现闪络。

(四)改变塔头结构

技术人员可以在不改变杆身基础前提下,最大限度地对塔头结构进行改变,并扩大导地线间、导线间以及导线对杆塔构件之间的净空距离,尽可能地减少建弧率。该种方式在防雷措施上具有投资较低以及边际成本不大等多种优点。

(五)安装线路避雷器

尽管在输电线路遭受雷击过程中,通过架设避雷线的方式并不能完全排除跳闸的可能性,但通过加装线路避雷器的方式则能够在一定程度上提高输电线路的防雷效果。当线路避雷器在雷电流超过一定值时,会动作加入分流,从而便能为雷电流提供一个较好的泄流通道,确保雷电流能够在大地中泄放,这便在一定程度上对电压升高予以了限制,确保了输电线路及设备的安全。

(六)降低杆塔接地电阻

若杆塔接地电阻较小,则当雷击杆塔时便能够减小塔顶电位升高;对于接地阻值过大地网,则可采取增大地网型号或者增加地网辐射线方式,甚至在一部分地段可采用降阻剂的方式来实现防雷效果。

三、接地改造思路

以某电厂为例,110kV线路经雷电活动频繁地段,投运后几乎每年雷电季节均会出现雷击跳闸事故,经检查发现雷击点与绝缘子闪络烧伤。具体参数如下:

杆塔号808182838485

接地电阻(Ω·m)61.765.146.356.269.167.2

改造措施如下:①沿土壤电阻率方向做长度≤100m水平放射线,且确保每基杆塔为3-4条,同时需要注意的是,设置放射线时相关人员需要结合当地的地形与土质情况做成树枝状,水平接地体的平行距离应该控制在≥5m,且尽可能地相互远离,且在岩石地区地带接地体的埋深应该控制在≥0.3m;②于土层及岩缝较厚处经炸药爆破后做深埋接地坑,采用圆钢焊接散开分支网在坑中做接地极,或者直接在其中打入垂直接地极;③于深埋接地坑接地体以及水平放射线的四周添加高效膨润土降阻防腐剂,同时针对上下布置放射线每隔一段距离便采用石块砌保护墙,主要目的在于防水土流失,同时用细土分层回填夯实,放射线的上部采用种植植被的方式予以水土保持;④采用双面施焊的方式进行接地体焊接施工,避免在焊接的过程中出现虚焊及假焊的发生,搭接长度需控制在直径6倍以上。经上述改造后,杆塔接地电阻降至15Ω下,具有显著防雷效果。

结论

综上所述,在防雷改造中接地改造具有非常重要作用,为了提高防雷效果就需要技术人员不断提高专业素养与技术,通过实践总结相关经验,最大限度减少输电线路因雷击而跳闸的发生。最终确保输电线路及设备的安全,保证电力系统的安全稳定运行。

参考文献

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[4]樊志超,赵瑞东.220 kV高压输电线路防雷接地技术的相关研究[J].通信电源技术,2018,35(10):53-54.

论文作者:陈明珠

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/21

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