摘要:110kV输电线路大部分都集中分布在偏远的山区,输电线路架设的部位比较高,并且线路之间的距离非常远,非常容易受到外界因素的影响,110kV输电线路非常容易遭受雷电等极端天气的影响,导致输电线路在输电过程中出现故障,影响城乡居民的正常供电,所以做好输电线路的防雷工作非常重要。 本文就雷电对输电线路的影响进行阐述,明确雷击 110KV 输电线路跳闸原因,进一步对 110KV 输电线路防雷保护措施进行探究,旨在保障 110KV 输电线路的稳定安全运行。
关键词:110KV 输电线路;防雷保护;保护策略
在电力行业发展过程中,一旦 110KV 输电线路遭遇雷电,会受到巨大的损害,在雷电多发地区,110KV 输电线路遭受雷击的事故频发,导致线路出现故障,影响电力正常输送。相关运行记录显示,雷电是导致输电线路供电故障的一项重要因素,为降低电网事故发生频率,对 110KV 输电线路防雷保护展开探究是非常必要的。
1 雷电对输电线路的影响
1.1 感应雷过电压
对于线路周围地面或者线路杆塔来说,一旦遭受雷击,会导致电磁感应现象产生,以导线为载体,过电压得以引发,这就会加大导线中电流,形成高压线,对人身安全造成巨大威胁。受到主放电自身速度的影响,于导线两侧运动,感应过电压波随即产生,在瞬间作用下促进输电线路向高压线转变。此种情况下,需要以埋入地下作为电缆设置的方式,不建议采
用架空方式,以确保对感应雷进行有效预防,必要情况下需要对室内线路防雷设施进行合理设置,以专门的弱电保护装置为协调,以降低此种安全隐患。
1.2 直击雷过电压
若输电线路直接遭受雷击,所流经输电导线的雷电流较大,经过阻抗而接地,电压降得以出现于阻抗上,被雷击的点的电位会有所升高,此种情况就是直击雷过电压。由于直击雷过电压存在机械效应、电效应和热效应,极易对线路造成破坏,危害到人员的身体健康。在直击雷的防范方面,一般应用避雷针,原理在于,向避雷针上引雷电,并实现安全导地,从而达到良好的屏蔽效果。
1.3 雷电绕击
雷电避开避雷线、避雷针等而直接击中导线,就会导致雷电绕击的情况出现。一般情况下,输电线路周围相对空阔,或者线路周围方位复杂是出现雷电绕击的主要条件。一旦发生雷电绕击的情况,导线两侧雷击电流得以传递,变相瓷瓶串出现闪络情况,或者雷电流绕击导线一侧,导致瓷瓶串闪络情况出现。
2 雷击 110KV 输电线路跳闸原因
部分地区地理环境特殊,存在诸多复杂的因素,雷电活动频率也相对较高,若输电线路经过这一区域而防雷水平并未相应提升,则极易受到雷电影响,跳闸事故频发,就会影响输电线路运行的安全性和稳定性。在110KV 输电线路运行过程中,直击、反击、绕击等都是强雷电的击中方式,会对输电线路产生强烈影响,若输电线路实际所安装避雷装置较多,则被雷击的可能性也得以减小。基于输电线路运行经验可知,若雷电绕过避雷装置将线路击中,或者雷电将附近设施击中,可能会对输电线路正常运行产生影响,当前输电线路所遭受雷击大多为此类状况,也就是雷电绕击与雷电反击。
3 110KV 输电线路防雷保护措施
3.1 架设避雷线
在 110KV 输电线路防雷保护的过程中,避雷线架设是一种可行的方式,是一项基本的避雷措施,能够保护高压输电线路免受雷电直击。通过避雷线架设,一旦雷电对输电线造成直击,避雷线会先被击中,以接地线为支持,雷电流得以向地下导入,这就能够防范雷电直击造成跳闸的情况出现。天气系统的稳定性不足,为了对雷电直击进行有效防范,有必要将
避雷线架设于高压输电线中,以确保达到良好的防雷保护效果。
3.2 安装线路型避雷器
线路型避雷器的应用原理在于,以雷电击中杆塔为支持,将雷电流导入地下,对绝缘子串进行保护,避免其出现闪络现象,对雷电反击进行有效防范。就线路型避雷器的特点来看,其通流量较大,反应敏捷,便于维护,重量较轻,但对于安装要求较为严格,极易受到杆塔冲击电阻的影响,导致线路型避雷器的耐雷水平发生变化。为确保 110KV 输电线路防雷保护获得良好的效果,在对线路型避雷器进行安装的过程中,必须要确保与安装标准一致,以确保其耐雷水平达标。
3.3 架设耦合地线
所谓耦合地线,实际上就是指架空地线,主要架设于架空线路下方或者附近,一旦杆塔被雷电击中,会出现分流与耦合的情况,此种作用下,反击与绕击的几率就明显降低。在 110KV 输电线路防雷保护的过程中,一旦塔顶受到雷击,耦合地线会导致被雷击杆塔流向相邻杆塔的雷电流增大,并且会导致导线与避雷线的耦合系数增大,绝缘子串闪络现象几率也随之降低。通过实践可知,耦合地线的架设,能够促进雷击跳闸率的明显降低。
3.4 降低杆塔接地电阻
为促进杆塔接地电阻的降低,要依据电力行业标准出发,结合地区气候等要素进行分析,在方案制定的过程中,应当具体考察杆塔地理位置,对杆塔附近土壤和水源进行综合分析,对四周土壤散布情况、土壤酸碱度、地质构造等要素进行考察,判断是否是否存在地电阻率的土壤与水源等,以便有效利用地理条件,来将杆塔接地电阻降低,从而实现有效的防雷保
护。
3.5 增强杆塔绝缘
为降低跳闸率,保障输电线路安全运行,需要以高杆塔、跨越较大杆塔以及雷击频繁杆塔为对象,采取有效的增绝缘处理措施,这也是防雷保护的一种有效方式。在这一方面,为确保增绝缘处理达到良好的效果,需要将绝缘片数量进行增加,或者将复合绝缘子进行更换等。输电线路运行单位必须要强化认识,明确杆塔绝缘增强的重要性,采取有效措施来管理
线路中绝缘子,保证参与电网运行的绝缘子质量达标,坚决不可使用不合格的绝缘子,以免给整个输电线路运行埋下隐患[3]。要定期对绝缘子进行检查,一旦发现不合格的必须立即更换,也可对复合绝缘子加以运用,确保绝缘子数量有所增强,这就能够促进防雷效果的显著增强。部分电力企业受到经济因素的影响,不可能无限制的将绝缘子数量增加,因此增强杆塔绝缘这一防雷保护方法存在一定局限性,为有效控制成本,后期应当加大研究力度,以探寻可行的输电线路防雷保护方法。
3.6 安装自动重合闸
大部分情况下,雷击会造成跳闸,并未对电网运行能力造成威胁,因此可基于变电站实际情况出发,将自动重合闸安装于其中,一旦出现雷击跳闸的情况,能够直接合闸,这就保障了输电线路的稳定运行,送电及时性免受影响,雷击所造成的经济损失也得以有效控制。自动重合闸具有良好的应用价值,防雷成功率在 57%-95%之间。基于 110KV 输电线路的运
行情况出发,各级电压线路应当安装单相重合闸或者三相重合闸,对于土壤电阻高的送电线路,其所受雷击的可能性也比较大,这就必须要重视自动重合闸的安装,以确保雷电对于输电线路所造成的危害得到明显降低。
3.7 采用并联间隙,疏导防雷
对于防雷保护措施的选择和运用,必须要积极转变防雷思想,明确电网安全运行以线路雷击跳闸率作为重要指标,采用并联间隙的方式,实现疏导型防雷,允许线路有一定跳闸率,通过间隙装置并联在绝缘子上,结构简单,便于安装,经济性良好,能够对绝缘子进行保护,避免遭受电弧烧伤,线路重合成功率也得以提升。此种方式下能够有效降低雷击事故发生率。
结语
现如今 110KV 输电线路的应用较为常见,为保证输电线路安全可靠运行,防雷保护问题也受到了广泛关注。基于 110KV 输电线路的实际特点出发,制定科学且可行的防雷措施,将雷击的影响降低,为 110KV 输电线路的稳定安全运行提供保障。未来要逐步改善 110KV 输电线路防雷保护技术,切实提升技术水平,以确保输电线路防雷工作的规范化开展。
参考文献:
[1] 肖定静.浅析 110kV 输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].山东工业技术,2018(13).
[2] 董威佐,肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学,2019,10(10).