(国网冀北廊坊供电公司 河北省廊坊市 065000)
摘要:电力系统的输电线路地处旷野,很容易受到环境因素的影响,尤其是雷电天气。随着用电需求与日俱增,国内电网规模也随之增大,输电线路的安全有序运行对于电力供应和人民生活具有重要的意义。输电线路一旦遇到雷电天气,就会导致电力运行中断,为了保障输电线路能够安全有序的运行,在输电线路的建设过程中应对其进行防雷接地设计,以保护线路的安全有序运行,推动我国电力行业的发展和进步。
关键词:输电线路;防雷接地;设计;维护
输电线路以长距离电力传输为主,且线路在高压环境下运行,如果处于雷电环境中,输电线路以及线路所连接的电气设备就会受到影响。当雷电在输电线路的周围形成磁场之后,会导致输电线路上所连接的设备产生放电效应,甚至因此而造成输电线路损坏,严重影响到电力系统的正常运行。鉴于输电线路长期处于室外环境中,雷雨天气运行是不可避免的。要确保输电线路在雷电天气时依然处于稳定的运行状态,就要做好输电线路防雷接地设计工作,同时还要进行必要的技术维护,以确保防雷接地效果良好。
1防雷接地应用的必要性
1.1避免出现输电故障
输电线路主要由接地装置、地线、导线等组成,绝缘体扮演着电能传输质量的重要地位。在实际工作中,有些输电线路进行了防雷接地的设计,为了确保输电线路的最大防雷性能,必须做好定期的设备维护工作,否则就容易出现线路雷击问题,比如由线路雷击而引发的跳闸现象。受到雷击现象的影响,电力传输质量较低,不能确保输电线路的正常工作。
1.2预防雷电导致输电线路过热的事故
雷电包括直击雷、传导雷和感应雷,其中对输电线路破坏力最强的是直击雷,其所释放的电流,哪怕仅仅持续几微妙,也会在空气中形成电磁波而导致脉冲电压产生。在输电线路附近如果存在这种电磁波,就会通过传输线路与电气设备接触而导致电气设备处于过电压状态下运行。由于过电压导致电气设备过热,就会使得设备产生故障。如果因此而导致输电线路过热而没有及时处理,甚至会引发火灾。受到直击雷的影响,地电位会被抬高,输电线路上所连接的电气设备受到威胁,甚至会危及到人身安全。与直击雷相比,传导雷和感应雷的威胁力是比较弱的,但是击中传输线路或者线路附近的区域,也会因过电压产生通过线路损坏电气设备。
1.3降低线路被雷击率的故障
在输电线路运作过程中,受到雷击等因素的影响,跳闸故障问题经常发生,通过对防雷措施的应用,有利于进行输电线路的保护,比如架空线路,进行杆塔的充分性利用,降低跳闸事故率,提升线路的防雷接地设计效益。
2输电线路防雷接地装置设计规范
为了确保输电线路防雷接地的合理性科学性,就要对输电线路的防雷接地装置进行研究,确保每一个装置在投入使用后都能充分发挥其重要作用,进而达到防雷的效果。
2.1引电装置
对于引电装置,就是我们通常所说的避雷针或避雷线。它的主要目的就是实现雷电放出时有效实现电流分流,提高导线安全系数。
①避雷线。在设计中,应将避雷线敷设在输电导线上,以保证其能够在不同的电压下正常的运行。但针对不同的运行电压,也应该区别对待。例如大于220kV的线路要沿全线架设双避雷线,110kV的线路应设计单避雷线,35kV线路无需在全线架设避雷线。
②避雷针。避雷针被广泛应用于楼房等高大建筑物中,具有较好的防雷效果。但避雷针并不是我们所了解的那种直接避雷装置,而是一种雷电转移装置。现阶段,在雷击频繁区域所选用的都是上翘30°的保护针,安装在输电线路两侧,与导线上避雷线构成输电线路的防雷设备。
③避雷器。一部分的输电线路会采用接地电阻进行防雷。虽然起到了一定的防雷作用,但是也存在一定的防雷缺陷,不能完全实现防雷。
避雷器通常采用一种非线形的电阻避雷器,将其与绝缘子并联在塔杆上,当输电线路雷击后,会在串联间隙放电,避免输电线路上绝缘子因电流过大而遭到损坏。这样一来,就要求工作人员了解具体环境,在合理位置安装操作,提升防雷效果。
2.2接地电阻的设计
接地电阻就是所有的接地体对地电阻的集合体。电阻的大小是对对接地装置的有效性进行衡量的重要指标。对输电线路的运行起到了一定的管理控制作用,还能够对输电线路以有效维护。对接地电阻进行测量,对地极测接地电阻起到一定的辅助作用,使其性能充分地发挥出来。接地电阻要能够发挥防雷作用,就要促使接地电阻降低。技术处理上,就是根据电流原理,当输电线路的电流降低的时候,电阻也会相应地减小,接地电阻的防雷效果就会提升,此时,输电线路上所安装避雷装置的性能就会有所提升。之所以可以将杆塔的避雷作用充分地利用起来,就是由于塔杆的倒流接地作用使然,随着塔杆的顶电位降低,接地电阻也会相应地降低,有效地提升了接地电阻的防雷能力。
2.3自动重合闸的设计
自动重合闸如果设计合理,对防雷也能起到一定的作用。在自动重合闸的使用下,自动重合装置在防雷装置防雷的一刹那瞬间断电然后快速恢复供电,这样一来,不仅能够减少输电线受到的雷击伤害,还能满足客户的用电需求,避免了因长时间停电而引发的不必要的麻烦,同时还能保护输电线路中电气设备不受雷击的损害。因此在输电线路设置防雷装置是必然的,自动重合阀也是必不可少的。通过这种方式来降低因线路损坏而造成的经济损失。
3输电线路的防雷接地措施
3.1对防雷接地装置进行技术升级
要提高防雷接地装置的防雷效果,就要对防雷接地设计做好维护工作。引进先进技术,对防雷接地装置进行技术升级,可以提高输电线路防止雷击的效果。比如,对输电线路可以采用拉线分流的方法,不仅可以使接地线的导流作用能够充分地发挥出来,而且还会使雷电流入大地的速率有所提高。此外,还可以将杆塔拉线与接地装置并列连接起来,使接地面积扩大,以使雷电能以塔杆为输电通道快速地流入到大地中。
3.2优化防雷接地装置环境
在实际工作情境中,防雷接地装置安装于室外,在这个过程中,受到外部环境的影响,装置表面经常落有灰尘等杂物,如果不能定期进行防雷接地装置环境的维护,必然会出现设备绝缘性能问题,从而不利于提升电力能源利用率。为了解决实际问题,必须进行防雷接地装置的定期性清理,做好输电线路的检查工作。
3.3对输电线路实施管理工作
输电线路的防雷接地要获得良好的效果,就要对输电线路实施定期检查工作,以使防雷接地中所存在的问题能够及时发现,以及时采取技术解决措施。特别是在雷电天气时,更要对输电线路做好维护工作,必要的时候还要进行全面的检修,以避免雷电天气导致数显线路遭到袭击。
结语
综上所述,输电线路长期处于露天环境下持续工作运行,对环境的敏感度非常高。随着我国电力行业的飞速发展,输电线路的安全运行想要得到保障,必须积极做好线路防雷接地工作。做好这项工作,不仅需要建立输电线路安全运行维护体系,还要不断的完善防雷接地装置的设计与维护。电力工作人员也需要不断的提升自身技术水平,做好防雷接电的维护工作,保障我国电力行业的健康稳定发展。
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