摘要:随着经济的快速发展,社会在不断的进步,输电线路是电力系统中不可或缺的一部分,承载着电能传输、科学分配的重要使命。因此,输电线路运行的稳定性、可靠性、安全性对电力系统运行的稳定与安全起着直接的影响作用。雷电危害作为影响输电线路运行的主要因素,其防治问题始终是人们关注的重点。基于此,在总结工作经验的基础上就输电线路设计中线路防雷技术的运用进行了分析,包括运用的重要性和实践运用方法,以供参考。
关键词:防雷技术;输电线路;设计;应用
引言
电力已经是人类生产生活离不开的一种能源,而输电线路在电力能源输送中起着重要的作用,是电网组成的重要一部分,输电线路的安全直接影响着整个电力系统,甚至影响国泰民安。输电线路所输送电压越高,电线塔杆的高度就越高,线路尺寸就越大,这都使得输电线路非常容易遭受雷击的危害,近些年由于一些自然和人为的因素,我们在输电线路上的损失可以说非常之大,严重影响了各地的经济发展,所以已经越来越多的人关注到线路的防雷技术,在输电线路设计中应用防雷技术可以有效的减少输电线路遭受雷击的概率,增加输电线路的安全性和稳定性。
1输电线路设计中防雷技术的重要性
在输电线路运行的过程中,雷击是普遍存在的引发输电线路故障的因素。通常情况下,雷击具有较强的突击性、爆发性,可在瞬间产生热电效应、磁场效应,破坏能力极强。因此,当雷击电力输电线路时,将对其产生巨大的危害,导致输电线路出现损坏,进而引发线路故障。结合工作经验,在输电线路运行过程中,雷击故障的类型大致可分为以下3种:①雷直击杆塔。输电线路(ElectricityTransmissionLine)主要是由架空输电线路(OverheadTransmissionLine)和电缆输电线路(CableTransmissionLine)组成,其中,架空输电线路主要由输电导线、杆塔、绝缘子、拉线、杆塔基础、接地装置等共同组成[1]。由于输电线路中的杆塔相对较高,在雷雨天气,当大地感应到雷云中存在电荷时,输电线路杆塔将充当传导媒介,导致雷击杆塔问题的产生,从而导致塔顶电位升高。当电位超过绝缘子的抗雷水平时,会引发绝缘子发电现象的产生,形成单线接地,出现输电线路故障。②雷直击导线,即雷绕过避雷线直接作用在输电线路的导线上,从而引发线路绝缘子发生闪烁出现跳闸停电故障,因此又被称为“绕击闪烁故障”。诱发绕击闪烁故障的因素有很多,比如避雷线保护、接电电阻值、杆塔设计高度、导线布置形式、地理条件等。③雷击线路周边。随着近年来电力技术与设备的创新发展与应用,高集成度的电子设备逐渐被应用到电力系统中,由于高集成度的电子设备对雷电电磁脉冲具有极强的反应,当雷击作用于输电线路周围时,会导致输电线路瞬间形成感应过电压,增加电力输电线的电荷量,引起绝缘子破裂、击穿等事故,甚至入侵到变电站,威胁到整个电力系统,影响电力系统的安全运行。因此,在输电线路设计中,实现防雷技术的科学应用对保障输电线路运行的稳定与安全具有重要意义。
2输电线路设计中线路防雷技术的运用措施
2.1科学布置输电线路
由于输电线路雷击故障的产生与线路所在地域环境存在密切的关联性,因此在输电线路设计过程中,需对输电线路所在地的地理环境、气候条件、地质条件等进行综合分析,避免将输电线路布置于雷电多发区域,从而减少雷击故障的发生。一般情况下,雷击多发区域可分为以下几类:①地下水位相对较高且富有导电性矿藏的地区;②山区风口处及顺风向的河谷区域;③地质电阻率极易发生改变的地区,或者土质电阻率相对较低的地区,比如山坡断层地带、山谷地区、农田等;④具有丰富水资源的盆地区域;⑤土质相对较好、植被覆盖率较高的地区,比如树林。
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2.2在输电线路上设置避雷线
为了防止输电线路的雷击事故,目前应用比较广泛的就是在输电线路上设置避雷线。在设置避雷线过程中,要注意两个方面,一方面就是要科学的选择避雷线,要进行大量的计算使得选择的避雷线和输电线路相匹配,达到防雷的效果,另一方面就是要选择正确输电线路的避雷线,比如电压比较低的输电线路就不适合设置避雷线。比如,当输电线路达到一百二十千伏的电压时,就需要所有的输电线路都设置上避雷线。在某些下雨比较频繁的区域比如半个月以上时间都在下雨的区域要全程设置避雷线。
2.3自动重合闸的正确安装
在输电线路尤其是高空输电线路中,应用自动重合闸对于输电的安全有着重要的作用,也能够最大程度的降低雷电对于输电线路的危害。目前输电线路中的自动重合闸主要分为四种:(1)停用装置。(2)综合装置。(3)三相装置。(4)单相装置。当输电线路受到雷击而出现故障时,自动重合闸的继电保护就会发生作用,而使断路设备跳闸,然后立刻连接断电,使输电线路能够及时的供电,从而保证电力系统持续运行,不仅保护了输电线路的安全,而且也保证了电力系统的正常运行。自动重合闸对于输电线路防雷来说具有明显的优势,在实际应用中也具有良好的效果,能够大幅度的减少输电线路由于雷击而出现的断电几率。不过瞬时闭合与瞬时连接之间的时间还是有待提高,需要研究人员不断的对自动重合闸进行研究,提高技术水平,不断提高自动重合闸的整体性能,从而发挥其独有的优势,使输电线路的安全得到可靠的保障。
2.4在输电线路上安装避雷器
避雷器可以说是避雷线的衍生产物,在某些方面非常好的解决了避雷线的不足之处,避雷器和避雷线的巧妙结合更是产生了更好的防雷效果。避雷器安装在输电线路前,要通过精密的计算确定一个确定的雷电流值,当输电线路中的电流值大于这个数值时避雷器就会自动启动,从而将电流能够导入到大地之中,保证输电线路的正常运行。除此之外,避雷器的安装最好配合上效果最好的铁塔输电线路,充分利用已经存在的资源,发挥防雷技术的最佳效用。
2.5减小接地电阻
使用避雷线、避雷器和自动合闸系统都是通过物理条件来减少雷电伤害的防雷技术,如果能够减少接地的电阻,就可以使得防雷效果更上一层楼,如何减小接地电阻,这里我们提供两个有效的措施。首先可以利用爆破技术,爆破技术是近几年比较流行的一项新技术,可以有效的使土壤的性质发生一定的变化,也就是通过爆破的手段将这片区域的土地炸开,使得电阻率比较小的物质能够进入地下,有效地减少土地的电阻率。另一个方法就是在土壤中加入适量的降阻剂,这里我们建议降阻剂加入到铁塔附近的土壤之中,使得降阻剂中的电解质和水分能够最快的速度融入土壤之中,从而减小接地电阻。
结语
综上所述,电力系统的安全和稳定运行对于我国国民经济的发展和城市化建设具有重要的意义。而电力系统中的输电线路是重要的组成部分,输电线路的安全也直接关系到电力能源的供应。电力企业在进行输电线路设计时,要对于输电线路引发雷电的影响因素进行全面的考虑,并采取有效的防雷技术和措施,确保输电线路免受雷电的影响,能够正常运行,进而推动电力系统整体的稳定,从而推动我国电力行业的快速发展,其电力行业成为我国可持续发展的重要支持。
参考文献:
[1]丁博,赵铭.输电线路设计中线路防雷技术的运用研究[J].中国高新区,2018(01):149.
[2]田海遥.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技资讯,2017,15(14):22-23.
[3]仲海军,毛妹,王俪潼,等.输电线路设计中线路防雷技术的运用解析[J].电子技术与软件工程,2016(05):234.
[4]田海遥.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技资讯,2017(14):22-23.
论文作者:张建生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签:线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 输电线论文; 技术论文; 杆塔论文; 电力系统论文; 《电力设备》2018年第22期论文;