高压输电线路防雷保护分析论文_宋晓磊

高压输电线路防雷保护分析论文_宋晓磊

摘 要:输电线路作为电力企业进行供电系统中的重要载体,线路的防雷工作日益受到各级电力部门的高度重视。因此,需要不断的加强对高压输电线路的防雷措施综合研究,控制隐患,确保高压输电线路的正常运行。

关键词:高压;输电线路;防雷保护

前言:

高压输电线路在电力系统之中占据着极为重要的位置,其运行方面的安全性及可靠性,直接影响着电力系统运行供电方面的稳定性及可靠性。 雷电干扰是影响高压输电线路正常运行的关键因素,相关单位一定要采取综合防雷措施。

1、高压输电线路雷击的安全隐患分析

高压输电线路自身的结构通常较为复杂,一旦遭受到雷击灾害,容易出现跳闸、停电、甚至引发火灾,雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性,同时还会破坏线路中已有电力设备,危及人们的生命财产安全。输电线路因雷击引起的故障跳闸频繁发生,故线路的防雷工作日益受到各级电力部门的高度重视。高压输电线路雷击闪络是是输电杆塔受到雷云放电所产生的电压,形成一个放电通道,这就会形成绝缘线路的击穿。高压输电线路架设在空旷的野外区域,有着纵横交错、走线长的特征,一旦发生雷击,高压输电线路就会出现保护跳闸,这就会影响整个电力系统的安全运行。 因此, 需要对雷击的性质进行分析,并采取适宜的防雷手段,进而起到防雷的效果。

2、高压输电线路雷击的事故高发的原因

输电线路的雷击闪电成因,是天空雷云放电形成过电压,借助输电线路杆塔产生放电通道,电路绝缘被击穿,通过这样的方式形成的电压就是大气过电压,包括感应雷过电压和直击雷过电压。雷击主要是通过建立一个放电泄流通道,从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷,因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系,降低杆塔接地电阻可以有效提升输电线路的防雷水平。由于地形与高压输电线路的走向等所限制,使得在设计的过程中,杆塔的保护角无法有效地满足高压输电线路防雷的需求,这时就需要避雷针来增加防雷的效果。然而避雷针自身存在着一定的局限性,在发生雷击事故时,可能无法有效地对高压输电线路起到很好的防雷效果。

在高压输电线路运行过程中,绝缘配置主要起到避免发生电流回流问题的作用,若在具体运行中绝缘配置欠缺则极易导致跳闸事故。并且由于很多绝缘设备使用时间较长,出现了老化情况,增加了跳闸事故的发生几率。一旦绝缘配置不能起到其应有的作用,会导致高压输电线路发生跳闸情况,出现安全隐患。由于绝缘配置脱离或线路长期裸露在外,会使线路老化,一旦发生雷击也会给高压输电线路造成安全隐患。 避雷线的局限性也使高压输电线路具有安全隐患的原因之一。 在线路受到雷击时, 避雷线能够将高压输电线路与雷电相隔绝, 从而避免雷击事故的发生。 但是由于避雷线的局限性, 使得避雷线不能确保所有高压输电线路避免雷击, 使得雷击事件时有发生。

3、高压输电线路防雷保护措施

3.1装设避雷线

避雷线经常在线路防雷中使用,还有一种名称是架空地线。线路被雷击之后,避雷线可以将反正遮蔽,并且可以高效承担电流。避雷线的主要功能就是引导雷电偏离导线的位置,避免雷电直接接触导线,从而保护导线。将避雷线铺设在高压输电线路之上,能够有效地阻止空气中的绝缘成分在受到高电压作用的时候,在确保原有绝缘机制仍然正常运作的前提下,通过空气摩擦使云层的电压转移,并通过避雷线的引导传到地面,从而有效地保护高压输电线路,降低了高压输电线路损害的概率。在设计避雷线的过程中,应保证其直接接地,使得避雷线能够在高压输电线路接触到电压之前,就先将破坏电压有效地传导至地面,使其不再对输电线路具有破坏力,在选择和铺设避雷线时应该严格按照有关的规定和技术标准来实施。

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3.2安装避雷针

避雷针是防雷避雷技术的关键,它能在雷云距离地面还有一定高度时,检测到雷云先导放电进而改变先导放电通道产生电场方向,最终将雷击引导到和避雷针相连的接闪器上 , 将雷云中的活跃电荷转移到避雷针上释放,从而将雷击的危害降低到最小。架设可控避雷针可以有效地预防直击雷,降低杆塔直击雷故障的发生率,实用性强,防雷效果好,因而目前得到了广泛应用。和其他的避雷方式如避雷线不同,避雷针的主要功能是引雷而不是避雷,它的针状结构能够吸引空间内的弱雷,削弱空间中的强雷,从而有效地控制雷击。

3.3改变线路绝缘性

绝缘子使用是现在比较常见的防雷措施之一,在高压输电线路上面安装绝缘子能很有效地减少雷击所造成的损失。利用绝缘子防雷的时候,一般原理就是支撑导线,防止电流回流。因此,在电网建设中,应加强对绝缘子的检测和管理,严格控制其质量指标。 对于已经安装好的绝缘子,应按照输电线路的相关规程,定期进行绝缘子检测,对发现的低值、零值绝缘子,及时更换不合格产品。一般情况下,高压输电线路杆塔越高,遭受雷击的可能性就越大,因此在大面积使用高杆塔的区域非常容易遭到雷击。不平衡绝缘方式具有较强的经济性,并且操作起来较为方便,能够有效提高线路的绝缘水平,进而增加了反击和绕击的耐雷能力。在中高杆塔应用大爬距悬式的绝缘子、适当增加绝缘子的片数、增加杆塔顶端的空间距离,加大避雷线与大跨越档距导线之间的距离,可以改变线路的绝缘性,提高输电线路的抗雷击性能。

3.4降低接地电阻

降低塔杆接地电阻值对于增加线路的防雷水平也是一种行之有效的方法,一般搭配避雷线一起使用。当输电线路被雷击之后,能够大幅度降低雷电压。输电线路的接地电阻与耐雷水平成反比,根据各基杆塔的土壤电阻率的情况,尽可能地降低杆塔的接地电阻,在运行中应加强接地电阻检测、对不合格电网进行开挖检查、及时修复破损地网、采用接地模块或连续伸长接地线来保证有良好的接地电阻。为了能够更好的增加高压输电线路的防雷接地能力, 就可以适当的通过降低杆塔的高度来降低接地电阻的电阻率。在土壤电阻率较低的地区可以通过降低杆塔的高度来降低接地电阻,而在土壤电阻率较高的地区,降低接地电阻就比较困难,可以通过延长接地体或使用降阻剂来降低接地电阻,从而提高输电线路的防雷能力。在实际工程中,可采取水平外延接地体、深埋式接地极、填充低阻物质以及加装导电接地模块的方式,有效降低杆塔接地电阻,提高高压输电线路防雷水平。 针对高土壤电阻率地区,可采取布设垂直接地极的方式,有效改善表面干燥土壤线路杆塔存在的接地不良现象。

3.5输电线路防雷设施检查维护

随着科学技术的发展,电网建设呈现出自动化、智能化的特点。 为了预防雷电灾害需要加强输电线路的检修与维护,排查相应的风险,增强其抗雷性能,检查好基本避雷线的架设以及电气设备的基本状况。综合多种维护办法,以提升对于输电线路维护工作与管理水平的方式促进线路防雷水平的提高。在输电线路架设中,应结合雷电定位监测系统的应用,对输电线路的雷电情况进行实时监测定位,以便及时查找故障点,分析故障原因,对输电线路的雷击故障情况进行妥善解决,保证输电线路的正常运转。在雷害高发季节之前,对防雷设备的接地情况进行检查,对接地电阻不合格的接地极及时更换修复,同时根据地形条件和气候条件等综合考虑是否需要增加接地极,定期对防雷设备、设施进行测试。

4、结语

总之,在高压输电线路的运行过程之中,雷击问题难以避免,且极易对输电线路的安全性及供电的稳定性产生影响。因此,防雷工作必须从实际出发,因地制宜,通过对当地雷击事故进行分析,实现对高压输电线路防雷方面的良好改进,降低雷害损失。

参考文献

[1] 荣晨.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科学技术创新,2018(12)

论文作者:宋晓磊

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/29

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