浅析输电线路的防雷保护措施与方法
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浅析输电线路的防雷保护措施与方法
发表时间:2019-10-30T11:40:04.060Z 来源:《当代电力文化》2019年10期作者: 1杨雁然 2杨阿娟
[导读] 为了使输电线路雷击事件的出现减少,必须要使用有效可行的线路防雷的保护方法和措施,以提升其防雷的效果,然后保证电力体系安全稳定地运行。
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摘要:随着中国国民经济与科学技术的迅速发展,电力资源已变成最关键的资源之一,一旦电力输电线路遭受雷电灾害就会对其自身与供电网导致非常大影响。雷击情况形成时会发生特别强的电流,非常可能会造成输电线路毁坏,严重关系到整个电力体系的运行作业,甚至也许会导致严重的火灾事故,危害人生安全。
关键词:电力系统;输电线路;防雷措施
引言:
现阶段,中国的电力输电线路通常设置在高山上或者空旷的位置。因为全球温室效应问题的加剧,在这些设置电力输电线路的位置,非常容易下雨导致雷电。尤其是在夏天,由雷击输电线路导致跳闸事件频发,这给人们的生活带来了非常大的不便。所以为了使输电线路雷击事件的出现减少,必须要使用有效可行的线路防雷的保护方法和措施,以提升其防雷的效果,然后保证电力体系安全稳定地运行。一、输电线路雷击过程
云层积聚了大量的电荷形成雷云,当一点积聚的电荷过多,他附近的电场在达到25~30kv/cm时,空气就会游离,是这一部位的绝缘状态变为导电性的通道。当输电线路遭到雷击后,会产生冲击波,沿输电线传输,在输电线的周围产生可以瞬变的电场。当雷电流超过输电线路的耐雷水平时,就会导致一次雷闪,只有当沿击穿通道流过的工频短路电流的电弧持续燃烧,引起相间短路线路才会跳闸停电。输电线路遭到雷击后,通过自动重合闸装置来消除工频续流后继续运行,只有遇到自动重合闸无法消除的线路故障时才会退出运行。采用哪种方式来解决输电线路防雷击主要是由电力运行部门对雷害事故的考核方式来决定的。所以,在我国由于考核方式的不同,采取的防雷措施出发点是尽量不让输电线路遭受到雷击,也就是采用“阻塞型”防雷措施,虽然,自动重合闸装置可以排除一部分闪络事故,但是输电线路绝缘子表面在工频电弧的作用下还会发生烧灼。这就需要每次雷击后派线路工来防护烧损的绝缘子。
二、输电线路遭受雷击的原因
当前对雷电观测技术的局限雷电活动本身就具有很强的复杂性、随机性和频繁性的特点。当前,对雷电的观测技术还存在较大的局限性,线路遭受雷击的技术参数根本无法准确测量和捕捉,甚至对每次线路遭受雷击故障的闪络类型都很难准确区分。随着人们对雷电观测及分析技术的提高,将会增加输电线路的防雷工作的砝码。
三、早期输电线路本身的设计缺陷
我国很多地区在早期建造的低压线路设计时没有提供土壤电阻率,这说明设计本身就存在缺陷。这从源头上使输电线路的防雷水平较低;此外,由于防污的需要,合成绝缘子大规模应用于输电线路,但合成绝缘子伞裙直径小,有效干弧距离比同高度的瓷或玻璃绝缘子串短,耐雷水平相对较低,容易增加雷击放电机率。
(一)受天气和地形的影响
我国夏季阴雨雷电天气频繁,且持续时间长,输电线路很容易遭受雷击,特别是在山丘地区的潮湿盆地更容易产生雷击事件。在高山、丘陵、江河湖泊丛横,地形复杂的地区易形成雷云、暴雨天气,在这些线路区段会出现易雷击区、易雷击带和易雷击点。
(二)雷击对对输电线路的影响
绝大多数输电线路都是一直处于自然环境当中,这些裸露于空气中的输电线路受环境的影响原因相对大,特别容易受到雷击,当雷击直接击在输电线路上时就会形成过电压,就是直击雷过电压,则当雷电击中线路四周大地时形成电磁感应,就是感应雷过电压。可是不管是直击雷还是感应雷对输电线路的损坏和故障的持续都是具备特别大的影响的。直击雷会直接把线路的绝缘破坏掉,然后让线路的绝缘水平降低,而感应雷则会造成很多故障的出现。雷击对输电线路存在着特别大的威胁,因此需要使用相关的防雷方法,确保输电线路运行的安全性。
四、输电线路防雷击保护措施
(一)应做好基础工作
通过雷电定位系统逐步积累每年的落雷分布、雷电流强度,并分析研究它们与线路跳闸率之间的内在规律,逐步掌握雷击与雷电流强度、地形、线路结构的关系。结合历年运行经验和沿线地形、地貌、地质、地势,找出多雷区的易击段和易击杆塔的地方,绘制电网雷电区域分布图,因地制宜进行防雷设计和采取综合防雷措施。同时在规划新的输电线路时,避开多雷区的易击段地方,通过优化方案,以科技为主导,不断探索与创新,才能确保输电线路的安全、稳定运行。做好维护工作在雷雨季节之前,需加强避雷线的运行与检修,对于地线锈蚀等情况要进行重点检查,对接地装置电阻值测试,及时处理那些电阻值偏大的装置。在雷雨季节,做好雷击线路的检查工作,及时更换和补修损坏的设备,检查发生闪络的绝缘子串的导线、地线线夹,必要时还应该对相邻挡线夹及接地装置进行检查,以确保装置的完好性,极大缓解雷击闪电跳闸率。故障巡查时,不能只查到一个故障点就结束故障巡视,而应把全区查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统,雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时,雷电定位系统能准确定位雷击杆塔,帮助巡线人员及时查找故障点,大大节省巡线人员的故障巡视时间,使线路及时恢复供电,确保线路的供电可靠性。
(二)架设避雷线
在输电线路防雷保护中,架设避雷线效率是最高的方法,不仅可以防止导线遭雷直击,避雷线还具备下面作用:屏蔽导线,使导线上感应过电压减小;控制线路绝缘子电压的是耦合导线作用;分流可以使塔顶电位降低,并让流过杆塔的雷击电流降低,防止线路出现闪络。通常全线架设避雷线的形式运用于110kV电压等级以上的输电线路,220kV及以上线路要沿全线架设双避雷线,两根避雷线间的间距不能超过导线和避雷线间垂直间距的5倍。保护角通常取20°~30°,330kV及220kV通常使用20°左右,500kV通常不大于15°。
五、结束语
总体而言,对电力输电线路的危害程度大、危害方面多的是雷电,可毕竟雷电活动是小概率随机事件,把防雷工作做好可以对输电线