摘要:据日常输电线路故障统计表明,雷击是导致输电线路故障及事故产生的主要原因之一,直接影响着输电线路的安全可靠运行。雷击的产生,轻则会损坏输电设备,重则会威胁生命安全,因此,针对雷击产生的原因制定综合性、有效性的防雷技术措施对于输电线路的安全、可靠运行具有重要的意义,本文就110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理进行简要探讨,以供参考。
关键词:110kV输电线路;防雷技术;综合应用;运维管理
随着社会经济和科学技术的不断发展,促进电力行业的进一步发展,并给110kV输电线路运行提出更高的要求。由于110kV输电线路分布地区较为广泛,大部分设在偏远山区,一旦发生雷击会给维修工作带来较大困难。一般要配备相应的防雷设备,提高线路防雷能力,以免发生雷击而影响110kV输电线路的正常运行。对此,在这样的环境背景下,探究110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理具有非常重要的现实意义。
一、110kV输电线路雷击危害
一般而言,110kV输电线路的雷击危害一般有分为雷电绕击和雷电反击两方面,即使在110kV输电线路中设置避雷设备和避雷器件,提高线路防雷击能力,但是在雷电产生后会自动绕过避雷设施,提高雷击作用,进而造成110kV输电线路的瘫痪和跳闸。一般而言,雷电绕击和输电线路杆塔参数、导线保护等方面存在极大的关联性,这些因素直接决定雷电产生时是否发生绕击现象。而雷电反击是在发生雷电中,雷电经由输电线路杆塔和相关避雷设备,雷电大电流进入土地,若输电线路杆塔建设不合理会提高杆塔高度,加大输电线路电压,进而造成输电线路瘫痪、跳闸现象。除了110kV输电线路运行障碍之外,由于线路设置地区较为偏僻,一旦发生运行故障,会加大后期维修养护难度,提高维修成本,进而为电力企业增加运行管理成本,对此,110kV输电线路防雷措施就显得尤为重要。
二、110kV输电线路防雷技术综合应用
2.1降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻作为一种有效防雷技术,利用减小杆塔接地电阻增加输电线路耐雷性能,降低110kV输电线路跳闸频率。利用接地电阻和接地电极之间的关系,调整接地电极形状、尺寸等参数,改变土壤电阻率,进而降低杆塔接地电阻数值。其具体措施为以下几点内容:第一,在杆塔水平放射位置进行水平外延接地,降低工频电阻数值,进而达到减缓冲击接地电阻的目的。第二,深埋式接地极。以竖井式为主,选择地下水位较高的位置,将接地体直接插入到矿体中,延长接地体长度,并借助山岩裂缝,适当加入降阻剂,以达到降低杆塔接地电阻的目的。第三,使用降阻防腐剂。降阻剂电阻率一般低于0.135Ω.m,加水后会膨胀到5倍左右,扩展接地体周围面积,降低接地体和周围土壤之间的接触电阻。这种方式下,接地体由于吸水性与保水性,会逐渐渗透到土壤中,进而降低杆塔接地电阻。针对水平接地体而言,工作人员要先挖设沟槽,并在沟底铺设降阻剂,设置水平接地体,在接地体焊接后再铺设降阻剂,加入适当水进行搅拌,回填细土。
2.2架设耦合地线
架设耦合地线应用在降低杆塔接地电阻的基础上,对其进行补充和辅助,在输电线路的下方设置接地线,增加输电线路的耐雷性能,降低线路跳闸概率。这种方式适用于接地电阻很高的线路防雷中。在实际应用中,架设耦合地线可以强化导线与地线间的作用力度,产生雷击的过程中,导线形成感应电压,降低绝缘子串所承载的电压量,进而起到防雷效果。从另一个角度上看,在设置耦合地线后,由于分流作用减少了杆塔分流系数,尤其是针对接地电阻值较大区域,雷电会经由相邻杆塔接地设备,达到分散雷电电流的作用,进而降低杆塔顶端的电压值,满足防雷指标。同时,安装耦合地线可以有效防止雷电反击,作为一种雷击后线路补救措施,使得110kV输电线路的的薄弱点免遭雷击。但是在实际应用的过程中,由于耦合地线的设置在一定程度上弱化了雷击分流作用,使得杆塔处大气电场存在分布畸形状况,提高雷击概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对此,在进行耦合地线架设中,要控制终端接地电阻,增设绝缘子,降低电阻值,进而达到110kV输电线路防雷效果。
2.3安装测向避雷针
在进行110kV输电线路防雷系统建设的过程中,工作人员可以在杆塔设置水平侧针,提高避雷线所产生的弱雷作用,拓展避雷线原有的保护范围,进而降低输电线绕击概率。在实际应用的过程中,这种防雷方式一方面根据针型物相比于线型物而言更易拦截先导,设置短针强化杆塔引雷能力;另一方面则是水平方向设置短针可以将雷击电流引入地空间中,以达到地雷击冲力的弱化,减低雷电对110kV输电线路的绕击率,防止线路反击,进而实现对110kV输电线路的防雷保护。一般而言,侧向避雷针在实际应用中可以保护导线与绝缘子,降低闪络事故的发生概率,提高防雷效果。针对已经建好的输电线路,无法改变避雷针根数和保护角,为了提高防雷效果,工作人员可以在杆塔横杆上增设侧向避雷针,具备使用性和节约性,进而达到预期的避雷效果。同时,安装侧向避雷针简单易行,实际运行中避雷针会朝着杆塔方向进行外伸,形成保护角,增加避雷针保护面积,进而达到雷电散流的作用。
2.4加设线路避雷器
在进行110kV输电线路防雷系统建设的过程中,工作人员可以在杆塔容易击断位置设置避雷器,将避雷器和线路绝缘子形成串联结构,强化输电线路反击耐雷能力,进而防止绝缘子发生闪络现象,降低输电线路雷击跳闸概率。在实际应用的过程中,这种方式主要是以线路避雷器和绝缘子串联机制为核心,在发生雷电时,雷电绕击线路会在绝缘子两端形成高电压,当电压值高于避雷器电压时,阀片由于自身的非线性会限制绝缘子闪络电压。雷电通过避雷器得到电流释放,工频续流保持毫安级,而工频电弧会过零熄灭,使得输电线路断路器保持持续稳定工作状态,降低跳闸几率。在安装线路避雷器后,输电线路可以承受雷电流消耗分流后所剩电压电流,提高输电线路的综合耐雷水平,进而达到110kV输电线路的防雷效果。同时,工作人员要引入ATP仿真软件,对输电线路流经电流参数和线路实际耐雷水平进行综合性计算,分析变化参数,为防雷措施的制定提供信息依据。
三、110kV输电线路运维管理
3.1地网运维管理
在进行地网运维管理过程中,针对投运十年以上的输电线路和杆塔要进行全面检测,开挖地网,以查看地网运行情况,对地网腐蚀程度进行合理化评价,划分地网运行健康等级,以此为依据进行相关维护管理。同时,工作人员要对地网接地电阻定期检查,针对检查不合格地网进行二次处理维护,使得地网接地组织控制在合理范围内,保证110kV输电线路的高效运行。
3.2试验运维管理
结合110kV输电线路检测结果,工作人员要制定科学完善定检计划,定期对110kV输电线路防雷系统进行周期性检查,了解和掌握110kV输电线路防雷系统运行情况,及时发现防雷系统中存在的问题,排除故障,进而保证110kV输电线路的防雷能力和耐雷能力。
结语
雷击对110kV输电线路运行的安全性和稳定性造成了较大的影响,在110kV输电线路的实际运行中,需要结合相应的运行标准和所在区域的实际情况,采取合理的防雷措施,降低雷击对输电线路的影响,保证防雷技术能够长期有效地发挥实际效果,提高输电线路的耐雷水平
参考文献
[1]李明光.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].经营管理者,2016(13).
[2]郝新宇,肖灿阳.110kV架空输电线路运行的影响因素与运维策略[J].大科技,2017(32).
作者简介
金海峰,男,宁夏吴忠人,宁夏大学一电气工程与自动化专业,单位:国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司,研究方向:电气工程及其自动化专业
论文作者:金海峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签:线路论文; 杆塔论文; 防雷论文; 雷电论文; 电阻论文; 地线论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第36期论文;