摘要:现如今的社会经济发展迅速,电力市场的需求逐渐增加,用户对于供电质量提出了较高的要求。高压送电线路在电力系统中占有重要的地位。电力需求的增加使得电网建设的进程加快,规模也不断扩大,高压送电线路有着大范围的应用,其重要性也逐渐被重视起来。本文主要就高压送电线路设计中的防雷措施进行阐述分析。
关键词:高压;送电线路;设计;的防雷措施
电网在建设发展的过程中不可避免会出现很多隐患,再由于其他因素的作用,高压送电线路的故障也开始大量的出现,导致电力系统受到威胁。雷击现象比较容易出现在高压送电线路中,且会造成极为严重的危害,因此需要认识到防雷工作在高压送电线路设计的重要性,了解雷击跳闸的主要原因,使用科学的防雷措施,保证高压送电线路能够稳定、安全运行。
一、高压送电线路雷击跳闸的原因
1、雷电反击
若线路杆塔、避雷线等在雷雨天中被雷电击中,雷电的电流就会顺着杆塔、接地体等进入到大地中,周围的环境是不会受到影响。若线路杆塔和接地体中有雷击电流流过,其电流就会增大[1],塔体的电压也会相应增大,塔体、导线电压会出现感应过电压。如果这种电压大于送电线路绝缘闪络的电压,线路就会反击闪络,导致送电线路跳闸。雷电击中避雷线和塔杆顶部时,电流会进入到大地中。由于雷击电流的经过,塔体内部的电压会瞬间增高,导线中也会产生感应电流,若感应电流超出了一定的范围,就会出现绝缘闪络的情况,导致线路出现跳闸。
2、雷电绕击
雷电击中导线时可能会避开避雷线,这就使雷电绕击的现象,导致送电线路出现跳闸。高压送电线路中,地形地貌、导线保护角、杆塔等会影响绕击率,这就会影响到高压送电线路的稳定、安全运行。在高压送电线路设计过程中,必须要结合地区特点进行针对性的设计。通常而言,山区要比平地更容易受到雷电的击中[2],之所以出现这种情况主要由于山区上的高压送电线路跨度、高度较大,很难把握,线路的环境是比较复杂和危险的,因此要保证山区高压送电线路的安全性,必须要保证线路设计是科学合理的,但是这是设计技术中比较薄弱的环节。
二、高压送电线路设计的防雷措施
1、架设避雷线,保护线路
当前比较简单的一种防雷方法就是将避雷线架设在高压送电线路的范围内,这种方法能够获得很理想的防雷效果。架设避雷线能够避免雷电直击线路,如果塔顶受到雷击,避雷线会分流电流,使得杆塔中雷击电流的流入减少,塔顶的定位降低,防止线路受到破坏。此外,避雷线还能够耦合导线,减少雷击时导致的杆塔头绝缘电压。避雷线还可以对电线进行屏蔽,减少导线感应过电压,保护用电线路。
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2、降低杆塔接地电阻,强化线路防雷性
对于线路耐雷性和接地电阻而言,二者是反比例关系,要对杆塔的电阻进行降低,同时设置避雷线,保证二者能够相互作用,提高线路的防雷性,也就是要减少电路受到雷击的几率,使流经的电压的影响减少,保证防雷的效果能够更加有效。这时可以设置接地装置,使杆塔接地电阻得到降低,利用外接地装置或者是接地线连续伸长,使其耦合作用得到发挥。通常情况下,若使用连续伸长接地线使杆塔接地电阻进行降低,沿路边埋设1到2根的接地线[3],让其连接基塔接地设备,并不对工频接地电阻提出具体要求。山区线路所处地区的土壤有很高的电阻率,对于这种情况需要使用挖深接地槽、降阻剂等,对接地土壤的电阻率进行改善,让原本高于规定的接地电阻杆塔电阻降低到合理范围内,对于全线杆塔接地电阻需要定期进行检查,这种检测通常是5年进行一次,对于变电站的接地电阻一般是2年遥测一次,如果出现异常需要及时的进行更换。
3、科学开展检测工作,提高线路绝缘效果
输电线路的耐雷效果会受到高压送电线路绝缘水平的影响,为了有效的对绝缘效果进行检测,需要使用科学的检测方法,进一步提高零值绝缘子的检测效果,使被线路线路的绝缘性能够与标准相适应,提高检测结果的准确性,使高压送电线路的耐雷性得到提升。在设计线路时,需要对当地的环境进行熟知,做到因地制宜,对绝缘子等进行对比,并了解其特性以及适用环境,从而选择合适的绝缘子,使其作用得到充分的发挥。当前在高压送电线路设计中,玻璃绝缘子的应用范围是比较广的,主要是由于其具有不易老化、耐电弧形好的优势。
4、安装避雷器,提高防雷效果
对避雷器进行安装后,若线路被雷击,雷击IDE电流超出了允许流过的最大电流,避雷器的分流作用就能够被发挥出来,让其中的一部分电流进入到相邻的杆塔中,另外一部分进入到大地,防止绝缘子出现闪络,使得送电线路出现跳闸等故障问题。吸收雷电过电压、操作过电压金属氧化物是送电线路避雷器的主要材料[4],这对于防雷效果的实现是极为理想的。如今比较常见的高压送电线路避雷器主要有两种,分别是无间隙型避雷器、带串联间隙型避雷器。无间隙型避雷器利用导线与空气间隙连接,会使其使用的时间得到延长,并且效果更加安全可靠。这种无间隙型避雷器是一种创新性的产品,将电站型避雷器作为基础和前提,能够很好的对冲击能量进行吸收,不会出现延时放电的情况,避雷器的本身是没有电的。尽管是这样,但是在实际应用中使用比较多的却是串联间隙型避雷器。
结束语:
总而言之,为了使雷击危害故障得到减少,在高压送电线路设计过程中需要从多个方面进行研究分析,认识到地形地貌、雷电活动以及土壤电阻率等会对高压送电线路的设计产生影响,结合这一情况找到最为合适的一种防雷方法,保证高压送电线路的耐雷水平得到提高。雷电是自然界的一种现象,本身是比较复杂的,要优化高压送电线路的设计,需要多个部门配合,减少雷电产生的危害以及造成的损失,使高压送电传输更加安全,将更高质量的电传输给用户,维护电路安全性。
参考文献:
[1]陈立华.关于高压送电线路设计防雷措施探讨[J].科技展望,2016,26(26):154.
[2]李建军.对高压送电线路设计防雷措施的探讨[J].科技与企业,2014(15):379.
[3]樊沃周,李振海.浅谈高压送电线路设计防雷措施[J].黑龙江科技信息,2012(32):115.
[4]杜万昌,赵树萍,李凌宴.高压送电线路设计防雷措施[J].中国新技术新产品,2010(04):155.
论文作者:敖永乐
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; 高压论文; 防雷论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第36期论文;