输电线路综合防雷措施研究 刘圣瑜
对输电线路引雷分析及防雷措施探究

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工 业 技 术
C iaNe e h oo isa d P o u t hn w T c n lge n r d cs
对输电线路引雷分析及防雷措施探究
颜 泽 瑜
( 重庆市垫江县供 电有限责任公 司, 庆 48 0 ) 重 0 30
摘 要 : 电线路 的 防雷 并 不只是 以上 一些措 施 就能彻 底 解决 的, 活动是 一个 复杂 的 自然现 象, 电力 系统 内各 个部 门的 通 力 输 雷电 需要 合 作 , 面考虑 高压送 电线路 经过 地 区雷 电活 动 强弱 程度 、 形地 貌特 点和 土壤 电 阻率 的 高低 等 情 况, 线路 的巡视 检 查, 时 要全 地 强化 及 消除缺 陷。 断丰 富运行 管理 经验, 不 才能尽 量减 少雷 害的发 生, 雷 害带来 的损 失 降低 到 最低 限度 。 将 要保 障 线路 安 全运 行 ; 对 雷害原 应
因进行有效的分析, 确定雷击性质 , 并采取相应有效的防雷措施。
关 键词 : 电线路 ; 雷针 ; 输1
文 献标 识码 : A
负极性 时 , 雷针尖端处有 负空 间电荷 存在时 避 随着经 济的发展, 对输 电线路供 电可靠性 的电场 分布。高场强 电离或强场放 射的作用易 的要求越来越高 。同时伴 随着 电网的发展 , 雷击 于在避 雷针 尖端形成上行先 导 , 而加 强避雷 从 输 电线路 引起的跳 闸、停 电事故 绝对值也 E i 益 针的引雷作用, 其保护范围也将加大。 增多 。雷害事 故在现代 电力 系统 的跳闸停电事 2针尖戴 上绝 缘帽提高避雷针 引雷 能力的 故 中占有很 大的 比重 。特别是伴 随着科学技术 机理分析 的发展 , 开关和 二次保 护的产生 , 系统内部 电力 很显然 , 头附近的 电荷密 度越 大 , 针 对雷云 过电压 的降低及其导致 的事故 的减少 ,雷击引 电场 的畸变 强度 就越强 , 其引雷 的空 间就越 大 , 起 的线路跳 闸事故 占据 日 主要 的地位 ,不仅 即保护范围扩大。 益 要做到这一点 , 除了增 加避雷 影响线路、 设备的正常运行, 而且极大地影响了 针的高度外 , 固体 电介质的极化理论 , 根据 由偶 日常的生产、 生活。 线路的雷击事故在电力系统 极子构 成的 电介 质在 电场 的作 用下定 向运 动 , 总的雷电事故 中占有很大的 比重 。 据统计 , 因雷 拨 电场方 向有 序排 列使 介质 表 面产 生束 缚 电 呈 在 击线路造成的跳闸事故占电网总事故的 6% 荷 , 现出极性 。由于极化 , 电极 上具有较 多 0 以上。输电线路 防雷 保护的 目的就是尽 可能减 的附加 电荷 ,由于该 附加电荷与 电极上原有 电 少 线路 雷害事故的次数和损失。 荷 的极性相 同, 电荷 密度 增大 , 故使 电场强度增 1普通避雷针引雷机理分析 强。 为此 , 在避雷针针头上加 装具有强极 眭的绝 由于雷云对地放电发生前,雷云和地面之 缘 套管以增加 引雷能力。 间WY成 的电场 , r  ̄ 基本上是 直流静 电场 。 雷云 在 同时,给避雷针套上一 个绝 缘帽可 以避免 先导通道发展过程中若把雷云看成—个电极的 避雷针尖端附近产生的空间电荷进入针体而消 话。那就是直流电压作用下的长间隙放电。 失。 在雷云的作用下, 避雷针尖端附近的电场强 随着雷云的下行 先导向地面延伸 , 在雷云电场作用下, 金属避雷针尖端附近 度仍是最 强。 的电场强度最强,局部空间电离产生的与雷云 避雷针 尖端附近 电场得到加 强 ,局部空间 电离 不 同极性的电荷通过避雷针入地,与雷云异极性 出来的 与雷云 同极 性 的电荷被绝 缘帽 阻隔 , 的电荷向雷云方向运动, 在避雷针上方形成与 能通过 避雷针入地 ,而只能 紧贴 于绝缘帽外表 避雷针 同极性的空 间电荷层 ,这些 空间 电荷将 面或其 附近的局部空 问。这 些与避 雷针异极 性 使避雷针尖端附近的场强降低。使电离减弱甚 电荷 的存在 加强 了避雷针 尖端 附近电场 强度 。 尖端 附近的电场强 至停止 ; 待与避雷针同极陛的空间电荷逐渐散 所 以避 雷针戴有绝缘 帽时 , 失 ,针尖处 的场强恢复达到 电离 的强度又产生 度 总是 比普 通避雷 针尖端 附近 的电场强度 强 。 电离 , 如此循环 。 的来 说 , 但 电离较 少, 间电 这就使 电离不断产生 , 空 形成密度很大 、 电性好 导 荷数量有 限 , 空间电荷层外 的场 强增 加有 限 , 的区域 , 空间电荷区外 的场强增 强 , 使 使 电离空间 电离区 的扩展较小 , 故引雷作用较小 。 不断扩展 , 电性 好的区域不断扩大 , 成 由 导 并形 <= 避雷针 向上发展的迎 面先 导 , 其作 用相当于将 避雷针高度升高 。 3在 针体 串联小气隙提高避雷 针引雷能力 的机理分析 当雷电云层形成时 ,云层与地 面之间产生 个 电场 , 电场 强度 可 达到 5 Vn从而 使地 此 kA , 面 凸起 部分或 金属部 件上开 始出现 电晕放 电 。 当雷 电云层 内部形成一个下行先 导时 ,雷击放 电过程便开始 了。下行先导 电荷 以阶梯形 式向 地面移动 ,其 携带的电荷使地面建 立起 来了电 场。 此时 , 面上的建筑物或物体产生了—个 从地 图 1 雷针 尖端处有 负空间 电荷 避 上行 的先导 ,此上行 先导向上传播一直到 与下 存在时的 电场分布 行先导会合。 此时 , 闪电电流便流过所形 成的通 注 :虚线为普通避雷针针 尖附近的电场分 道 。地面上的其 他建 筑物可能会生成好几 个上 布 ;实线为带绝缘套避 雷针针尖 附近 的电场分 行先导,与下行先导会合的第一个上行先导决 布。 定 了雷 击点的位置 。在 输电线路防绕击避雷 针 通过上述空间电荷对电场畸变作用的分 本体串联小空气间隙, 在雷云的先导通道向下 析, 我们可以设想, 当避雷针尖端的高场强区电 发展过程中,由于气隙的存在相当于在避雷针 离 出来 的与雷云 同极性空 间电荷不能很快 消失 上串联了—个电容。 在足够高的雷云场强下 , 小 时 ,空间 电荷产 生的附 加电场将进 一步增强针 气 隙两极 能够积累 电荷 。当场 强超 过小气隙的 尖 附近 的电场强度 ,图 1 所示为 当雷云电场为 击穿场强时将小气隙击穿 ,、 ,气隙开始放电, J 放
输电线路综合防雷技术分析

输电线路综合防雷技术分析发布时间:2021-03-16T11:34:06.000Z 来源:《中国科技信息》2021年1月作者:南安良崔勇强谭红波[导读] 防雷工作要坚持技术与经济合理,采取有效的防雷措施减少或控制线路雷击跳闸,不断积极探索进取,争取更快更好的解决这一难题。
胜利石油管理局有限公司公共事业服务中心南安良崔勇强谭红波摘要:防雷工作要坚持技术与经济合理,采取有效的防雷措施减少或控制线路雷击跳闸,不断积极探索进取,争取更快更好的解决这一难题。
关键词:输电线路;防雷;接地长期以来,雷击已经成为影响输电线路安全、稳定运行的主要因素之一,给供电区域人们的生产和生活带来了极大的影响,这也引起相关电力工作者和科研工作者的重视,并以提高输电线路耐雷水平和降低雷击跳闸次数为目的,在理论方法和实践技术方面展开了深入的研究。
1、输电线路防雷原则输电线路防雷在应用相关技术措施时不能仅仅涉及防雷性能的提高,要综合性的基于输电线路安全性、经济性、稳定性等多重目标考虑,因此,输电线路防雷必须遵循以下原则:①因地制宜,应根据线路整体防雷设计及技术改造规范,结合不同地区特点,制订符合实际情况的线路防雷设计和技术改造细则,切实提高线路防雷的针对性和有效性;②安全第一,通过对输电线路运行状况的评价,针对线路防雷所存在的问题和隐患,以线路的安全稳定运行为第一目标确定有效性和可行性的技术改造方案;③技术经济,输电线路防雷应以技术进步为先导,以经济效益为中心,积极采用新技术、新产品、新材料、新工艺,重点解决影响输电线路运行的突出问题,并通过技术经济比较,制订最佳防雷设计和技术改造方案。
2、输电线路防雷综合技术措施2.1防雷设计科学有效、经济合理的防雷设计是输电线路耐雷水平提高和雷击事故降低的基础条件,根据归纳总结,在输电线路防雷设计时需要注意以下几点:①110kV及以上高压输电线路建设时,应先结合地区雷电分布图查勘线路走廊,尽量避开雷电强烈的区域;②在设计输电线路的防雷水平时,应取该线路经过地区实际发生的最高雷电日作为设计依据,并使线路的整体耐雷水平留有充分的裕度;③输电线路雷击跳闸率计算时,雷电日一般选取50d,220kV输电线路设计的雷击跳闸率不高于0.315次/100km·40d,110kV输电线路不高于0.525次/100km·40d;④对经过雷击频繁地区的线路段,应采取减小线路杆塔的边导线保护角度方法,以提高线路防止雷电绕击的能力,220kV 线路杆塔的边导线保护角度不超过10觷;110kV线路杆塔的边导线保护角度不超过15觷;在高塔、大跨越线路段应进一步减小保护角,甚至可采用零保护角或负保护角;⑤输电线路的线路杆塔接地电阻不应超过15Ω,进线段接地电阻不超过10Ω,雷电活动强烈区域线路杆塔接地电阻不超过10Ω,进线段接地电阻不超过7Ω,对降低杆塔接地电阻有困难的线段,可采用延伸地网接地线的方法;⑥对雷害多发区、易击段、易击点和大跨越、超过40m的高塔,设计应考虑加装线路避雷器或可控避雷针,以增加线路防雷水平,线路避雷器推荐采用带固定串联外间隙的金属氧化物避雷器;坡地上的杆塔,一般是外侧线路容易绕击,可只在外边相导线上安装线路避雷器;对于山顶或平地区域的线路杆塔,则绕击出现在边相,因此应在两侧安装线路避雷器。
006--输电线路的防雷保护

二、雷击线路附近地面时导线上的感应过电压计算 1、无避雷线时:
Ihd Ug 25 S
式中 I—雷电流幅值
hd—导线的平均对地高度 S—雷击点与线路之间的距离
特点:⑴ 感应过电压的大小与雷电流的幅值、导线的平均 悬挂高度成正比;与雷击点到线路的距离成反比。 ⑵感应过电压的极性与雷电流的极性相反。 ⑶三相同时产生,相间无闪烁。
0 .75 4 .5 E 14
UN E 中性点直接接地系统: 3l j 中性点非直接接地系统: E U N 2l j l m
参数的含义、取值和单位,见P133
㈡ 跳闸率的计算:
1、雷击杆塔时:
n N g P 1 1
式中 N—年落雷总次数;P110式 5—5。
P1—雷电流超过线路耐雷水平的概率;式5—2
㈡ 过电压计算 绝缘子串上受到的雷电过电 压包括了如下分量: ① 塔顶电压Utd:杆塔电流igt在横 担以下的塔身电感Lgt和杆塔冲击接地 电阻Rch上造成压降。 ② 塔顶电压Utd 沿着避雷线传播而在导线上感应出来的电压。 ③ 雷击塔顶而在导线上产生的感应雷过电压。 ④ 线路本身的工频工作电压Ue。
10、35、110、220、330、500kv线路的反击耐雷水平为 20—30、 30—60、 40—75、80—120、100—140、120—160KA
5、提高反击耐雷水平的措施:
U 50 % I 1 L h h h gt h b d ( 1 k ) R k 1 k ch h 0 2 h . 6 2 . 6 d g
KU
gt
极性与塔顶电压相同。 所以导线上电压的幅值为
h b U kU h 1 k d gt d 0 h d
kV输电线路综合防雷措施研究论

毕业设计(论文)题目:110kV输电线路综合防雷措施的研究学生姓名:曹其萌年级:电自10-1专业:发电厂及电力系统指导教师:张红辅导教师:张红2012年12 月 17日目录摘要 (2)第一章输电线路的防雷1.1 线路防雷保护大展 (3)1.2 目前山东省110kV输电线路雷击跳闸情况及存在问题....................3-5第二章过电压计算及影响因素2.1 雷电过电压的计算方法..........6-11 2.2 110kV输电线路雷击跳闸率的影响因素...........................11-13第三章防雷措施及新技术3.1 线路防雷技术措施的分析及有效性............................13-15 3.2 现有基础上完善防雷措施的改造原则............................15-19结束语. (19)致谢 (19)参考文献................................19-20110kV输电线路综合防雷措施的研究摘要本文在现有输电线路防雷研究成果的基础上,对110kV输电线路防雷措施进行了较为综合的研究.查阅一系列资料了解输电线路防雷保护的发展,探讨了在实际运行情况中影响输电线路耐雷水平的各种因素,掌握耐雷性能计算方法。
并以2008年山东省110kV输电线路的雷击跳闸情况为实例,分析了输电线路实际运行中存在的问题及影响雷击跳闸的各种因素。
通过雷电过电压的计算,分析现有的输电线路防雷技术的措施,并证明其有效性,最后找出一些国内外最近纪念新的防雷技术。
关键词:耐雷水平. 雷击跳闸率。
雷电过电压计算. 防雷措施Study on lightning protection performance for110kV Transmission lineAbstractBased on the existing transmission line lightning protection on the basis of research results, carried out on the 110kV transmission line lightning protection measures of comprehensive study. Through a series information about transmission line lightning protection development, discussed in the actual operation situation of lightning withstand level of transmission lines of various factors, grasp the calculation methods of lightning protection performance. In 2008 Shandong province 110kV transmission line trip caused by lightning stroke to transmission line are analyzed as an example, the actual operation of the existing problems and influencing factors of lightning trip. The lightning over-voltage calculation, analysis of existing transmission line lightning protection technology measures, and demonstrate its effectiveness, finally find out the complete 110kV line lightning protection measures to transform principle.第一章输电线路的防雷1.1 线路防雷保护大展输电线路的防雷保护大体上经历了四个阶段。
110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计解析

110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计解析1. 引言1.1 背景介绍110kV输电线路是电力系统中重要的组成部分,承担着将发电厂产生的电能输送到各个用电单位的重要任务。
由于输电线路在自然环境中长时间暴露,容易受到雷击等外部因素的影响,从而造成设备损坏、供电中断甚至人员安全事故。
对110kV输电线路进行综合防雷技术的研究和应用显得异常重要。
随着社会的不断发展和电力需求的增加,110kV输电线路的规模和数量也在不断扩大。
在这种情况下,如何有效地防止雷击等自然灾害对输电线路造成的影响成为了一个亟待解决的问题。
为了确保输电线路的安全可靠运行,接地电阻的设计也显得尤为重要。
接地电阻直接关系到设备的接地性能,对设备和人员的安全具有重要的保护作用。
本文将围绕110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计展开深入探讨,旨在为相关工程技术人员提供一些实用的设计原则和方法,以提高输电线路的抗雷能力和安全性。
也希望能够引起更多人对相关领域的关注,促进技术的进步和应用的推广。
1.2 问题提出110kV输电线路是电网中重要的输电通道,但在遭遇雷电天气时存在着较大的风险。
由于输电线路的特殊性,一旦遭受雷击可能会导致整个供电系统的瘫痪,给生产和生活带来严重影响。
如何有效防止110kV输电线路遭受雷击成为了一个迫切需要解决的问题。
目前,针对110kV输电线路的防雷技术已经取得了一定的进展,但仍然存在一些问题亟需解决。
在实际应用中,传统的防雷设施往往难以完全满足110kV输电线路的防雷需求,需要进一步改进和优化。
110kV输电线路接地电阻的设计也面临着一些挑战,包括设计原则和实践方法的规范性和有效性等方面存在不足。
本文旨在对110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计进行深入解析,并提出相关的技术应用案例分析和设计要点,以期为进一步提高110kV输电线路的防雷能力提供有效参考。
1.3 研究意义110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计是当今电力行业中一个至关重要的课题。
高压输电线路综合防雷措施的研究与应用 刘睿

高压输电线路综合防雷措施的研究与应用刘睿发表时间:2016-12-16T14:53:27.360Z 来源:《电力设备》2016年第20期作者:刘睿[导读] 我们的日常生活、工作离不开电力,电力早已成为我们生活中不可或缺的一部分。
(云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650011)摘要:在整个电网中,高压输电线路是非常重要的一部分,它的运行是否安全将直接影响到电网是否能够正常工作。
高压输电线路因为在室外,周围环境地形非常复杂,特别是在多雨季节,雷电交加的天气更容易破坏高压输电线路,从而引起雷电事故,导致电网无法正常工作。
本文从高压输电线路存在的问题和安全隐患展开论述,并提出了高压输电线路的防雷措施,旨在降低雷电事故,保证高压输电线路安全、正常地运行。
关键词:防雷;高压输电线路;措施;研究我们的日常生活、工作离不开电力,电力早已成为我们生活中不可或缺的一部分,电力的安全问题越来越受到人们的关注,而高压输电线路作为输送电力的最重要的设备,它的安全运行必然十分重要。
高压输电线路位于野外,需要面对多变的季节、气候,以及人力不可为的自然灾害,加之附近地形地段非常复杂,更增加了高压输电线路的安全隐患,尤其是雷雨季节,一旦发生雷电事故,势必给人们的日常用电造成不便。
这就需要在架设、运行高压输电线路的时候,根据所处路段的地形特点,采取有效的防雷措施,以此保证高压输电线路的安全运行,从而保障人们能够正常、安全用电。
1高压输电线路存在的安全隐患及其原因雷电因素是造成高压输电线路故障的主要原因,所处的野外环境、地形地貌、气候等,决定了高压输电线路非常容易跳闸,导致电路无法正常运行。
如今,社会各行各业对电力的需求越来越大,雷击事故又频繁发生,给人们的正常工作和生活带来诸多不便。
若要解决高压输电线路的安全问题,就要不断研究高压输电线路的防雷措施,防患于未然,尽一切可能控制安全隐患,保证市民的用电安全。
输电杆塔在遭到雷击时会产生电压,然后形成放点通道,绝缘线路被击穿,这就是人们通常所说的高压输电线路雷击闪络。
输电线路的防雷保护与检修

输电线路的防雷保护与检修一、前言在现代社会中,电力对我们的生产和生活起着至关重要的作用。
而输电线路作为电力传输的重要设施,经常面临着雷击等自然灾害的威胁。
因此,对输电线路进行防雷保护和定期检修是必不可少的。
本文将详细探讨输电线路的防雷保护措施和检修方法,旨在提高输电线路的安全性和稳定性。
二、防雷保护措施1. 接地装置的设置将输电线路的金属结构与地面有效接地是防雷保护的基本措施之一。
通常采用接地网或接地极进行接地,确保雷电能够安全通过接地系统排除。
接地装置的设置应符合国家规范和行业标准,且接地电阻应控制在合理范围内。
2. 避雷器的应用避雷器是防雷保护中非常关键的装置,用于防止雷电冲击进入输电线路。
避雷器通过与输电线路并联放置,在遭遇过电压时能够迅速导流,保护输电线路不受损害。
避雷器的选择应结合输电线路的特点和工作电压,在设计和安装时要注意与其他防雷设备的协调配合。
3. 停电装置的设置为了确保人身安全,输电线路上应配备停电装置。
当发生雷电及其他灾害时,及时切断电源,保护工作人员的安全。
停电装置应具备快速、灵敏的切断电源功能,并能够迅速恢复正常供电,减少用户的停电时间。
三、检修方法1. 定期巡检定期巡检是保证输电线路正常运行的重要手段之一。
巡检人员应按照规定的时间和路线,对输电线路的避雷器、接地装置、绝缘子等进行清洁和检测,以保证其性能良好。
巡检过程中应注意安全,合理安排巡检时间,防止人为疏忽导致事故的发生。
2. 精确测量输电线路的防雷保护和检修中,精确测量是非常重要的环节。
通过科学、准确的测量,可以获取到输电线路的电气参数和工作状态,从而评估其安全性和稳定性。
常用的测量方法包括绝缘电阻测量、接地电阻测量、避雷器性能测试等。
3. 故障排除当输电线路发生故障时,需要采取及时有效的措施进行排除。
故障排除的过程中,应先确认故障的具体位置和性质,然后有针对性地维修和更换配件。
在进行故障排除时要注意操作规范,防止二次事故的发生。
输电线路的防雷设计探究

输电线路的防雷设计探究摘要:近几年电网输电线中因雷击导致跳闸事故屡见不鲜,为了降低雷击对于输电线路的影响,提高电力系统运行的稳定和安全,要不断的探究和改进输电线路中的防雷设计措施。
本文就输电线路中防雷措施进行探讨,提高输电线路的安全。
关键词:输电线路雷击防雷设计当前社会经济的不断发展,电力的发展对于人们的生产生活带来很大的便利,也是一项不可缺少的东西,但是在输电线路作业的过程中,线路防雷性能不容忽视。
提升的输电线路的防雷能力有助于维护电力系统的安全性,避免该系统遭到雷击,确保电力系统的安全运行。
1、雷电对输电线路的危害我国地域跨度大,各地的自然环境差异很大,输电线路往往会跨越不同的地区,因此受到了自然环境的影响也最为明显。
雷电在夏季最为活跃,而在夏季我国大部分地区雷雨天气增加,这进一步提高了输电线路遭受雷击的几率。
雷电发生后,往往会到达距离地面比较低的位置,地面上高耸建筑就会使雷电电场发生畸变,从而受到雷击。
尤其是地面上高度比较高的铁塔,铁塔顶端具有很大的电场强度,更容易受到雷击。
很多跨度大的输电线路尤其是高压输电线路的杆塔都是金属结构,而且具有很高的高度,这也是输电线路发生雷击现象几率较大的重要原因。
1.1雷电的高热效应对输电线路的危害雷电具有高热效应,当输电线路受到雷电影响时,高热效应就通过输电线路转化为强大的电流,甚至达到了数十万安倍,输电线路杆塔就会受到高热能的影响,金具导线就可能因此融化甚至断线,这就会导致电力系统出现断电的情况,电力系统安全受到极大的威胁,也会造成严重的经济损失。
1.2雷电的高压效应对输电线路的危害输电线路受到雷击后,在雷击点的电压瞬间提高,这时候输电线路上的金具导线或者电气设备就会受到高压的影响而损坏,严重的还会引起火灾,后果不堪设想。
1.3雷电产生的电磁感应对输电线路的影响电磁效应也是雷电形成过程中很重要的一个现象,输电线路如果发生雷击情况,变电磁场就会在发生雷击的输电线路上产生,增加输电线路电流,线路就会出现瞬间过载的问题,进而烧毁。
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输电线路综合防雷措施研究刘圣瑜
发表时间:2019-01-16T10:23:04.573Z 来源:《电力设备》2018年第26期作者:刘圣瑜
[导读] 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分,是发电厂到用户的重要枢纽,负担着传输电力电能的重要作用。
(广东电网有限责任公司河源供电局广东 517000)
摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分,是发电厂到用户的重要枢纽,负担着传输电力电能的重要作用。
架空线路由于自身特点及满足远距离传输、配合城市建设的需要,多架设在高山等偏远荒僻地段,易遭受雷击。
特别是在高雷暴日地区,雷击跳闸事件经常发生,给线路的安全运行及电力电能的持续可靠供应带来极大影响,需要采用综合防雷措施提高线路的防雷水平。
关键词:输电线路;防雷;差绝缘;避雷器
引言:雷害事故在现代电力系统的跳闸停电事故中占有很大的比重。
特别是伴随着科学技术的发展,开关和二次保护的产生,电力系统内部过电压的降低及其导致的事故的减少,雷击引起的线路跳闸事故占据日益主要的地位,不仅影响线路、设备的正常运行,而且极大地影响了日常的生产、生活。
线路的雷击事故在电力系统总的雷电事故中占有很大的比重。
输电线路防雷保护的目的就是尽可能减少线路雷害事故的次数和损失。
1雷电对于输电线路的危害
从输电线路以及电网的安全考虑,雷电的危害主要体现在两个方面:一是雷电对输电线路放电,在导线上产生过电压,导致继电保护动作跳闸,切断运行的线路造成巨大损失;考验周围设备的绝缘耐雷水平,对人员、设备造成威胁。
二是雷电带来的大电流瞬间由雷击点流入输电线路,导致雷击处被炸毁、燃烧、甚至造成导线损毁或熔断,雷电流产生的机械应力还会对杆塔、导线等电力设备造成机械损伤。
雷电导致的灾害往往不能通过电力系统自身的修复能力自动恢复,造成设备损坏更是需要一定时间和力量进行检修处理。
雷电发生集中在春季和夏季,正是生产集中的时期,这一时期的电力中断将会给企业带来巨大的经济损失。
雷电天气发生在夜晚、环境恶劣地区的可能性较大,更增大了检修的难度(此句需要删除)。
2输电线路雷击事故的相关概述
2.1 雷电的机理
雷电这种壮观的自然现象,实质上同实验室中的长间隙放电一样,是雷云与大地之间或带异种电荷的雷云间的放电现象。
雷电的形成过程主要是:首先有正负电荷的聚集,当它们达到一定量的时候,就会使得电压差达到一定的程度而发生猛烈的放电现象,雷电过程会产生很强的雷电电流,它能将空气击穿,形成一个放电的通道,使得空气的体积快速膨胀形成爆炸的冲击波,由此产生的声音就是雷声。
2.2 雷击给输电线路带来的危害
我国国土幅员辽阔,地势复杂,高压输电线路分布广泛,各种无法预料的情况都有可能发生,遭受雷击事故也是无法完全避免的,当输电线路遭受雷击后很容易导致输电线路的绝缘子串发生闪络或线路断线,尤其是在交通不便的山区,一旦线路短路给工作人员的巡视工作带来很大压力,查找故障变得异常困难,每次事故巡视,不仅浪费财力、物力,而且加大了工作人员的劳动强度。
近几年,雷击所引起的线路故障日益增多,这给线路的安全运行造成了严重的威肋。
3关于输电线路防雷措施的技术分析
实践得知,输电线路遭受雷击可引发严重的事故及造成巨大的经济损失,要想使电力系统安全和稳定运行,就必须对线路防雷进行必要的保护,在这里笔者工作经验(此句一直感觉不通顺,上次也说过),介绍几种比较有效的输电线路防雷措施。
3.1提高避雷线性能
架设避雷线是输电线路防雷保护的有效措施,避雷线能有效地将雷电的放电引入大地,避免雷电直接导线情况的发生。
现在双避雷线已普遍使用,防雷保护角均在规程规定的范围,多数500kV及以上电压等级线路,均采用负保护角的塔头形式,有效的起到的防直击雷的效果。
但从运行情况来看,部分线路尤其老旧线路,避雷线使用情况有待改善,一是增加一条避雷线引流线,将架空避雷线与地网直接连接,起到雷电流分流的效果。
二是将原有小截面、普通钢绞线避雷线更换为大截面、铝包钢绞线,提升避雷线热稳定电流水平。
3.2对接地装置进行改造
实际运行的架空输电线路多位于山地或野外比较荒凉的地区,土壤电阻率相对较大,微地形微气象影响突出,容易遭受雷击跳闸。
近年来,许多高压输电线路都曾出现过雷电绕击、反击造成线路跳闸的事故,特别是一些运行多年或经过高土壤电阻率地区的输电线路更是频频发生事故。
其主要原因是由于接地电阻过大,接地网存在问题造成的。
通过采用在基础周围敷设水平接地网及加装垂直接地体的接地形式,采用新型石墨、负离子等新型材料,有效的防止了单一放射型接地线在出现锈蚀、外力破坏等断点时对整体接地效果的破坏,避免了以往使用圆钢接地线接地电阻大的问题,有效的起到了雷电流良好泄流的效果,降低雷电反击跳闸情况的发生。
3.3优化绝缘子使用
由于瓷质绝缘子在自身性能、零值检测等方面存在的本质缺陷,近海地区最近几年已逐步完成更换玻璃绝缘子或复合绝缘子等工作,使线路在安全运行及防雷击跳闸能力等方面均有了显著提高。
为降低雷击双回或多回线路同时跳闸造成终端变电站失压的事故事件,可对同塔架设的线路采用差绝缘进行防雷处理;实践证明在110kV-220kV线路采用差绝缘配置,可有效降低雷击双回或多回线路同时跳闸的发生,有效的提高了线路供电可靠性。
3.4 安装避雷器
随着现代社会经济的发展,输电线路也越来越多。
在输电线路中,虽然避雷线可以有效的起到分担雷击产生的过压,如果发生连续性雷击事件时,避雷线分压能力就会削弱,进而不利于输电线路的安全运行。
而避雷器作为一种有效的避雷装置连接在线缆和大地之间,通常与被保护设备并联。
一旦出现不正常电压,避雷器将发生动作,起到保护作用。
当通信线缆或设备在正常工作电压下运行时,避雷器不会产生作用,对大地来说视为断路。
一旦出现过高电压,且危及被保护设备绝缘时,避雷器立即动作,将高电压冲击电流导向大地,从而限制电压幅值,保护通信线缆和导线。
当过电压消失后,避雷器迅速恢复原状,使输电线路正常工作,保障输电线路的安全。
3.5 其他防雷手段分析
目前各地区均以积极的态度开展防雷工作的研究及尝试,其中在线路导线下方架设耦合地线的方式也在部分地区进行了使用,虽然起
到了一定的防雷效果,但由于不同时期线路设计水平参差不齐的影响,需要进行杆塔升高改造或导线弧垂调整,增加了改造及运维成本,未得到大规模的应用。
在架空地线装设避雷针的防雷手段,材料成本很低,在防止雷电绕击导线的能力表现突出,但由于安装工艺、避雷针受风力振动对架空地线的磨损,极大的增加了线路运行的安全风险,在部分地区使用不久后即停止使用。
4雷电监测信息化
积极利用当今互联网信息技术及雷电定位监测技术的快速发展,开展线路、地区落雷密度、雷电流幅值的监测统计,一方面能为故障点定位寻找和故障原因分析提供及时准确的科学依据,另一方面能为线路防雷水平的布置提供数据支持。
5结束语
总而言之,因为雷电是不受控制的自然因素,输电线路的防雷保护是一个相当复杂的课题,同时雷击跳闸是造成线路跳闸的主要因素,约占线路总跳闸的70%作用,所以把防雷工作做好,必须要系统内各个部门协商合作,对输电线路雷击跳闸的因素通盘考虑,采取综合防雷措施,多措并举的在实际运行中采取合适合理的方式给予保护,对线路设备及时开展检测维护,使输电线路的雷击跳闸率不断降低,提高线路安全运行水平。
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