35kV输电线路防雷保护策略分析论文_刘静

35kV输电线路防雷保护策略分析论文_刘静

(黑龙江省宝泉岭电业局 黑龙江省鹤岗市 154211)

摘要:近年来,我国用电量正在逐渐的加大,对输电线路的保护工作就变得十分重要,目前,我国电网建设水平正在逐渐的提高也在迅速发展,在对35kV输电线路的运行过程中,防雷击是重中之重,因为就目前的调查显示,大约有将近百分之九十的跳闸情况都是由雷击导致的,如若发电网正好处于雷电多发地区,其受到雷击的概率就会更大,发生危险事故和发电故障的风险也就越大,所以,加强对35kV输电线路的保护工作势在必行。本文就35kV输电线路的防雷保护策略展开了分析,并提出了相关的建议。

关键词:35kV输电线路;防雷击保护;策略

引言:电网通常会设置于地形比较复杂的山区,其工作环境一直处于野外,受到雷击的概率是芬达的,如果输电线路遭遇雷击,就会影响电网的正常运行,也可能会影响到整个地区的供电,严重时甚至会出现雷击事故,进而导致巨大的经济损失和人员伤亡事故。另一方面,雷击事故也会给电力维修人员造成技术挑战,发生雷击事故的电网通常会对技术人员的人身安全造成威胁。所以,一定要重视电网的安全运行工作,尤其是35kV输电线路的保护工作,只有制定出相关的保护策略,才能够有效的减少雷击事故的发生。

一、雷电的形成及雷击危害的几种方式

1.雷电的形成

雷电形成的最主要原因是云之间的摩擦引起的放电。首先,由高温而形成的水蒸气在地球表面不断起的,当大量的蒸汽汇聚在一起成为热气体流。越远离地球表面,空气越稀薄,同时空气的温度不断下降,根据相关数据统计,从地上每上升1公里,空气温度将会下降10℃。在高空中,热气流遇到一股寒冷的空气之时,水蒸气会凝结成小水滴,这是云的形成过程。云不是静止不动的,它随着风动而动,从地面到上空的5公里范围内云是积极活动的,5~10公里范围,云主要带负电,这样形成了一个大的电场云层和地面之间的碰撞和摩擦,当云与云之间如果发生摩擦,放电现象就会发生,这就是雷电。在一般的闪电放电下的,地面较高的建筑就有一个被雷击的风险。

2.由雷击引起跳闸的主要因素

一般而言,由于绝缘水平较低,35kV输电线路因雷击造成对店闪咯是无法避免的。雷击线路而造成的跳闸现象必须具有两个条件:一是单相接地短路形成,即由于脉络的原因形成的稳定工频电弧引发的线路跳闸;第二是线路的绝缘水平低于雷击的闪电过电压,造成休克线绝缘闪咯,时间非常短暂,只有几十微秒而不足以有时间进行跳闸。

2.1线路杆塔的接地电阻值

雷击档距中避雷线时,一般情况下空气间隙不会发生闪络,而雷电流在向两边杆塔传播时,由于强烈的电晕,当传播到杆塔时,幅值已大为降低,如果杆塔的接地电阻不高,杆塔的电位的升高不足以引起绝缘子串发生闪络。雷击杆塔引起反击过电压时,绝缘子串能否闪络,与杆塔冲击接地电阻值有直接关系,接地电阻越大,塔顶电位越高,绝缘子串上的电位差越高,容易造成绝缘子串的闪络,甚至造成多串绝缘子串的同时闪络,导致相间短路,引起跳闸。

2.2消弧线圈的整定情况

消弧线圈的设置如果不准确,输电线路因为雷击容易引起导线当单相对地短路,此时的消弧线圈补偿是不够的,如果35千伏线路单相接地短路电流对电容电流,当消弧线圈补偿过大,单相接地短路电流感应电流。如果当单相接地短路电流大于10A时,单相接地将发生在形式的电弧形成稳态短路电流将不出去,但也不会形成稳定的短路电流,此时弧长的时间消耗较大,然后最后导致系统产生电弧过压引发跳闸。

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二、35kV输电线路雷击跳闸原因分析

通常情况下,我国35kV输电线路雷击跳闸主要是由于雷电绕击以及直击和反击的作用导致,三大因素中雷电的绕击以及反击的破坏作用更为严重,一般雷电在35kV输电线路的杆塔附近被雷电击中或者被及反击塔杆之后,由于电网杆塔的接地电阻以及杆塔的电杆电压数值会出现下降情况,所以电网塔顶的电位会升至电子绝缘发生闪络的数值,从而导致电网杆塔雷电反击事故出现。从实践的过程来看,影响35kV输电线路雷击跳闸事故发生的主要关键因素就是杆塔的接地电阻,据有关的数据资料表明,输电线路绕击雷绕过避雷线的屏蔽之后,就会导致雷电绕击现象发生,与雷电的绕击情况相比,雷电反击情况更为严重,对于35kV输电线路雷击跳闸而言,其不仅与电网的输电线路塔杆位置有关,而且与35kV输电线路的所处地理环境有关,也与输电网的避雷作用有更加密切的关系。

三、35kV输电线路的防雷保护策略分析

1.安装避雷器

通常情况下,避雷器可分为串连间隙与无串连间隙两种设备类型,避雷器要安装于导线中,通过选择体积较小以及轻便的避雷器,减少雷电袭击,而无串连间隙的避雷器就是最好的避雷设备。在具体安装时,要将避雷器安装于避雷线的导线横杆中,35kV输电线路的避雷器安装要根据供电线路的实际情况进行选择,如果电网周围区域有架接地面的导线与横杆,此时应该采取竖直方向的连接方式,通过将避雷器直接安装到横杆中充分发挥避雷器的避雷作用,减少雷电对35kV输电线路的雷击破坏作用,确保电网工作的正常运行。

2.不断加强线路的绝缘能力

一方面提高输电网的耐雷击水平,另一方面降低输电线路的建弧率,从根本上确保35kV输电线路运行畅通无阻,从而降低输电线路的跳闸率,在防雷保护系统的设计过程中,要充分考虑到雷击杆塔顶电位上升的因素以及杆塔本身电感增大的因素,从而有效增加电网输电线路的绝缘能力实现绝缘补偿。目前国内针对输电线路的防雷保护措施有很多,根据35kV输电线路的重要程度以及土壤电阻率的高低、地形地貌的特点、雷电活动的强弱等特点,经常采取架设避雷线以及降低杆塔的接地电阻、架设避雷线以及架设耦合地线、加装招弧角、采用避雷针、加装塔杆拉线,加强35kV输电线路绝缘等几种常见的防雷保护措施。

四、安装防雷接地装置

电气设备的接地,根据其用途可分为不同的保护接地、工作接地以及防雷接地。防雷接地对雷电防护的需求,目的是为了减少当前射线通过接地装置的地电位升高。从物理过程上来说,有两个防雷接地和前两个有所不同,一个是幅度很大的雷电流,第二个是等效频率的雷电流高。雷电流的幅值增大,会加大电流密度,从而增加了电阻的电场强度,土壤在接地体是特别重要的。如果此时电场强度超过击穿场强的土壤,土壤在接地系统本地火花放电发生,使土壤电导率增加,接地电阻降低。因此相同的接地装置的电流作用下的高振幅的影响,其接地电阻小于工频接地电阻。这种效应被称为火花效应。

与此同时,等效频率交稿的雷电流,会增加接地体本身的影响,阻碍电流电感接地体远端循环,对于长度更长的接地体影响更大。结果会使接地体没有得到充分利用,使接地装置的电阻值大于工频接地装置阻力。这称之为电感影响。在输电线路工程施工中,通过是在杆塔的底部或是下部安装防雷接地装置,杆塔的接地电阻的大小直接决定了防雷接地装置性能的优劣。一般情况下,杆塔的电阻会被要求降到最低,然后干他的电阻值就会随之升高,如果输电线路被架设在电阻值较低的地区,在接地体的结构选取方面,就应该选取钢筋混凝土结构,对于一些电阻值较高的地区,就要采取一些手段降低阻值。

结语:提高电网的防雷水平,不仅仅是为了及时的消除安全隐患,也是为了整个输电系统的全局发展,所以,在制定输电线路防雷保护策略时,一定要以相关标准为依据,不仅仅要提高设备的防雷效果,还要不断提升防雷技术水平,进而才能够保证35kV输电线路的安全运行。

参考文献:

[1]蔡燕慰.探讨35kV输电线路的防雷保护策略[J].大科技,2016(6).

[2]杨昌坚.35kV输电线路及变电站防雷保护的研究与探讨[J].消费电子,2013(8):135-136.

论文作者:刘静

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/14

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