论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用论文_马玲玲

论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用论文_马玲玲

(广东能洋电力建设有限公司 广东省广州市 510000)

摘要:由于雷击而引起的架空输电线路运行故障问题越来越多,每年都有因为雷击而引发的停电事故,影响了输电线路设备的安全运行,造成了严重的经济损失。所以,电力行业要加紧输电线路防雷技术的研究,提高电网系统的安全水平。文章主要对架空输电线路雷击灾害及防雷接地措施进行分析,避免更多事故发生。

关键词:输电;线路;防雷

近年来,我国电力系统快速发展,输电线路建设规模不断扩大,这对于输电线路的防雷设计提出了更高的要求。输电线路遭受雷击往往会导致线路发生跳闸故障,因此应根据输电线路应用要求,有针对性地进行防雷设计,从多方面加强运维管理,不断提高输电线路的安全性,这样才能更好的减少电力系统中的需电事故,保障架空输电线路在恶劣的环境下依旧保持稳定高效的运行,进而提高供电网络的可靠性。

1高压输电线路雷击故障分析

1.1雷击现象

输电线路在运行的过程中容易受到自然界中的雷击影响,常见的雷击现象可以分为直击雷和感应雷两种。直击雷是雷云和地面之间放电直接落到配电网时或者设备上时,导致电网中的电流增大,产生过电压的现象。直击雷会产生比较大的电压和电流,例如常见的电压最大值可以达到上百万伏,而且其释放的时间非常短,能够在瞬间产生比较大的破坏性,最终导致输电线路断路。感应雷也会对输电线路传输比较大的影响,感应雷会产生静电感应和电磁感应两种形式,静电感应是由于雷云距离地面比较近,在线路中或者其它导电物的顶端感应大量的电荷,最终会产生放电现象,导致感应电荷被释放,最终产生比较大的电压冲击波,对输电线路造成严重的危害。电磁感应是在雷电的影响下,对周围的空气产生比较大的影响,导致磁场发生变化,随着磁场的快速变化而在输电线路中产生非常高的电压;感应过电压会达到数百千伏,最终导致线路传输绝缘闪络现象,对于输电线路上的设备也会产生破坏。

1.2雷击原因

首先,输电线路的绝缘性没有达到合格标准,输电线路在使用的时候要达到一定的标准,不同的输电线路有不同的标准,如果输电线路在使用的时候没有达到标准,输电线路的绝缘性就不会起到作用,这是因为发生雷电的时候,雷电会产生电流,正负电流的碰撞就会产生雷电,在雷电释放的过程中,就可能会与输电线路接触,如果输电线路的绝缘水平不高,雷电就会袭击输电线路,输电线路中的绝缘性就不会发生作用,但是电压的值却在不断增加,如果电压增加到一定的程度,雷电就会击穿输电线路,这时输电线路就无法正常运行,就会出现断电的情况,由于输电线路的复杂性,输电线路的维修时间就会比较长,而且维修也是非常复杂的,这就给供电系统造成了严重的困难,给供电企业造成了严重的损失。

其次,会出现雷击的原因还有就是因为防雷水平比较差,因为雷电是一种自然现象,在生活中是不能够避免的,这就需要想出办法来解决雷击问题,我国关于雷击的防护措施还不到位,有些地区的雷击措施使用的还是比较传统的办法,随着科技的发展,传统的雷击措施已经不能够满足人们的需要,这就需要我们完善输电线路,将原有的输电线路替换成比较先进的输电线路,否则,一旦输电线路出现了问题,在发生雷击的时候就不能够及时修复,就会对人们的用电产生影响。

最后,输电线路在安装的时候需要进行检查,如果没有对输电线路进行检查,这样就会为输电线路埋下安全隐患,这就是安装人员的问题,这些工作人员没有对输电线路有较深的认识,没有责任心,如果发生了雷电就会出现问题,造成严重的损失。

2高压输电线路综合防雷措施

2.1架空避雷线

为了防止输电线路遭受雷击危害,大部分输电线路都架设了避雷线,这也是高压输电线路防雷击最基本和最有效的措施,在输电线路中架设避雷线能够防止雷电击中导线,它还可以对雷电的电流进行分流,使流经塔杆的雷电流降低,减小塔顶电位。避雷线还可以对导线产生耦合作用,减小线路绝缘子的电压,避雷线可以对导线产生屏蔽作用,使得线上的感应过电压大大降低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在避雷线的使用中,输电线路电压越高,避雷线能够产生的效果就越好,避雷线的造价在线路总造价中所占的比例也就越低,所以,我国110kV以上的输电线路基本都架设有避雷线。

2.2装设耦合地线

在有的高压输电线路上,已经装设了避雷线的情况下还是经常遭受雷击,而且对于接地线的电阻也很难再进行降低,这时我们可以在导线下方再增加一条架空地线,这条地线被称之为耦合地线。耦合地线的作用不是用来减少绕击率,而是用它来使该基杆塔地网与相邻杆段的地网之间能够连接良好,这就相当于在底下埋设了连续伸长的接地体,在雷电对输电线路进行反击时能够增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数,这就相当于降低了塔杆的接地电阻,对高压输电线路形成一种保护,让线路不会发生闪络现象。实践证明,在一些经常遭受电击的输电线路上加装耦合地线后,这些线路在遭受电击后的跳闸率较原来降低了40%~50%左右。

2.3安装线路避雷器

线路避雷器具有良好的伏安特性,在杆塔与导线之间的电位差大于绝缘子串的击穿电压时动作,将雷电流泄放以限制雷电过电压的幅值,避免了绝缘子串发生闪络以及线路跳闸事故的发生。选择带串联间隙的线路避雷器,一方面能够延长避雷器的使用寿命,另一方面也能够提高其防雷效果。在安装线路避雷器时,因考虑线路杆塔的塔型、容易遭受雷击故障的类型等因素来确定避雷器的安装位置。例如防止110kV单回架空输电线路的反击雷故障时,则需在线路的三相导线上,全部安装避雷器。

2.4安装线路避雷针

对于架空输电线路来说,可以考虑在容易遭受雷击的杆塔上安装避雷针,其接地装置的电阻应当小于30欧姆,通过避雷针能够保护杆塔导线和绝缘子避免受到雷击的影响。安装避雷针对于防护输电线路遭受雷击在实践中取得了比较好的效果,在避雷针的保护范围内,从而防止输电线路在雷击下发生断线和设备损坏的现象。

2.5设置消弧线圈

消弧线圈是主要防雷方法之一,其主要分为自动消弧线圈以及固定消弧线圈两种。在配电网系统中,自动消弧线圈的设置能有效地检测线路电流的变化,及时有效地控制调整电流,不让接地电弧出现来连续变化,从而降低和减少线路电闸跳动率。固定消弧线圈在目前电力系统中很少被应用,原因在于这一防雷防治存在着电流调控不及时的缺陷。在目前较为通用的和先进的相关技术主要是气吹消弧装置,能够对雷电发出相应的强烈消弧气流,从而使气流在电弧通道中脱离电极,使其熄灭

2.6降低接地电阻

输电线路运行的安全性、防雷效果、可靠性很大程度上取决于杆塔接地电阻。在一些复杂的地形环境下,线路在一些复杂有复杂地形的区域会很大程度上遭遇到雷击。闪络故障问题的发生可能是由于杆塔接地电阻过大,从而使电网的安全运行受到一定的影响。如果要对该地区跳闸率进行严格控制就要保证其配电网络的防雷效果。具体来说就是要合理的降低接入地面的电阻值。几种降低电阻的方法中可以采用的有接地极埋深适当增大法、外引接地法、采用降阻剂、接地面积扩大法等。这几种方法要依据现场的可操作条件,既要确保好施工的质量,又要考虑成本等问题,比如合理的添加降阻剂。

3.结束语

综上所述,输电线路防雷技术是非常重要的,如果输电线路在发生雷电的时候,没有及时的防护措施就会导致输电线路发生安全问题,雷电是在自然条件下必然会发生的一种现象,如果没有及时解决,就会对生产生活产生影响,严重的还会威胁到人们的生命和财产安全,因此,一定要重视输电线路的防雷技术,让电力系统变得更加安全。

参考文献:

[1]张勇.架空输电线路运行维护中存在的问题及对策[J].科技创新与应用.2014(02)

[2]路林.现行输电线路运行问题及防雷保护研究[J].黑龙江科技信息.2014(25)

[3]陆树桂.浅谈架空输电线路的防雷措施[J].科技创新与应用.2014(33)

论文作者:马玲玲

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/12

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