66kV 输电线路综合防雷技术

发表时间:2020/6/8   来源:《当代电力学文化》2020年04期   作者:杨立伟
[导读] 电能是人们生活正常运行的必要条件之一,电路运行的安全平稳是影响人们生产生活能否有序进行的关键因素。
        摘要:雷击是造成电力系统不能正常运转的主要因素之一,为了有效保证电力系统的正常运行,在施工时,需要针对这一情况采取一系列的防雷技术。66kV输电线路综合防雷技术的复杂程度相对较高,在工程设计、施工以及后期维护过程中都应采取针对性的防雷技术,这样才能有效提升66kV输电线路的综合防雷水平,进而有效保证输电线路的平稳安全以及高效率的运行,保证人民的用电安全。
        关键词:输电线路;防雷技术;措施
        电能是人们生活正常运行的必要条件之一,电路运行的安全平稳是影响人们生产生活能否有序进行的关键因素。66kV输电线路大多用于平原以及山区等特殊地区,线路结构的复杂性相对较高,同时输送距离也相对较长。雷击能够导致配电线路在运行过程中出现一系列的问题,也是最为常见的引起电路故障的非人为因素。据有关数据显示,我国因雷击导致线路出现停电事故或跳闸事故大约占全部事故中的三分之一,这给人们的正常生活带来了一些列的严重影响,因此加强对66kV输电线路综合防雷技术研究尤为重要。
        一、雷击对66kV输电线路破坏性分析
        在66kV输电线路维护过程中可以发现,雷击是造成66kV输电线路出现故障的主要因素,并且当雷电击中66kV输电线路时会沿着线路传播到变电所当中,导致变电站内部电气一次设备或控制保护二次设备的安全运行受到影响。在输电线路运行维护经验中可以看出,感通常情况下,应雷过电压不会对66kV输电线路的安全运行造成威胁。当受到雷击时,雷击所产生的雷电流会在短时间内流过雷击点处的物理电阻,进而使雷击点的对地电位瞬间升高,这时假使雷击点和输电导线之间的电位差超过输电线路安全运行的绝缘裕度时,所产生的的冲击放电压会对输电导线发生闪络,当雷电绕过66kV输电线路避雷线,直接击中输电导线时,将会引起输电线路发生雷击过电压,这种雷击现场通常被称为绕击。但从实际的维护经验来看,66kV输电线路发生直击的概率要大于绕击。
        当触电线路出现雷击故障后,将会导致线路出现短路接地故障,并且在雷击过电压的作用下,会使导线对避雷线或塔杆等建筑发生过电压闪络。输电线路工频电压将会沿闪络通道持续放电,最终演变成工频电弧接地故障。这时输电线路的继电保护装置将会自动收集雷电事故信号,线路断路器将会跳闸,进而影响输电线路平稳安全的输送电能。
        二、线路雷击跳闸的主要表现方式
        雷击按照雷电的运行方式划分,可以划分成直击雷与绕击雷。直击雷的发生是由大地以及带电的云层所造成的,放电会伴随着巨大的破坏性,能够灼烧输电线路并使其断裂,其具有高温的特点。直击雷电压能够达到上万伏,某一瞬间可以达到百万伏。绕击雷虽然没有直击雷的破坏方式直接,但造成的破坏效果仍不容小觑。通常情况下是绕着导线,随后使瓷瓶出现闪络现象,然后达到破坏输电线路的效果,另一种破坏方式为雷电的通过,导致塔顶电位快速上升,随后连锁反应造成反击情况的出现,最终瓷瓶受到破坏,瓷瓶的闪络是造成输电线路受到破坏的关键因素。上述两种便是雷击的破坏方式,研究人员能够根据此理论对雷击问题进行研究[1]。
        三、66kV 输电线路综合防雷技术措施
        综合防雷技术是66kV输电线路设计方案中需要重点考虑的一部分,不但需要考虑到输电线路造电网中的重要程度,同时还需要考虑到电网的运行模式以及其他的条件,例如架设地的地理位置、地形地貌以及此处的雷电活动频率等。除此之外,还可以借鉴已有效运营多年的输电线路工程的防雷手段,特别是类似的地理条件下安全运行的输电线路方案。通过对平稳运行多年的防雷方案进行分析,同时结合当地的实际情况,能够最大程度地设计出科学、安全、合理的输电线路综合防雷方案。66kV输电线路综合防雷技术设计方案主要考虑的因素有避雷线的架设、输电线路铁塔接地电阻、耦合地线的架设与装置自动重合闸。


        (一)按照需要增加引雷塔
        雷击发生频率高的区域往往是线路密集的区域,因此需要对线路秘籍的区域进行着重防雷工作,而在密集区域加装引雷塔是最适宜的防雷手段。引雷塔的核心原理是“引雷消雷”,顶部放电避雷针顾名思义,是将雷电下放,大地成为雷电的承担者,雷电经过大地的消耗,对线路的破坏陈程度大大降低,将雷电伤害降到线路可承受范围内也极有可能,以上便是加设引雷塔的防雷措施解释。
        (二)安装避雷器
        避雷器避雷效果受到全整个避雷行业的认可,对于输电线路同样使用。对输电线路适当加装避雷器,能够减少输电线路受到雷击的情况。当发生雷击现象时,一部分电流会被杆塔排耗掉,但是雷电过强时,避雷器便发挥作用,对于雷电进行承担,降低雷电的破坏作用。避雷器的另一作用是保护绝缘子,二者连接方式为并联,对绝缘子形成电压方面的保护,使绝缘子能够保证正常工作,所以避雷器不仅仅保护输电线路,更是保护绝缘子,使绝缘子更好的发挥自身作用,间接的保护输电线路。
        (三)降低输电线路铁塔接地电阻
        提高输电线路防雷特性可以用避雷线与杆塔脚电阻相配合的方法,这样做可以大大降低雷电击中输电线路时的雷击过电压。所以采用这种防雷方法对于 66kV 输电线路可以起到很有效的防雷作用。输电线路防雷保护相关规程技术要求中,有避雷线的 66kV 架空输电线路,当其土壤电阻率在 2000Ω·m时,其每基铁塔塔脚工频接地电阻值在雷季(以平均雷暴日数大于40次的地区来看),其值应不超过 30。这就要求维护人员必须在日常的检测中经常测试线路杆塔接地电阻值,当发现接地电阻值超过规定允许范围时,应采取敷设降阻剂、爆破压入低电阻率材料、多分支外引接地极、伸长水平接地体等将阻方式降低输电线路铁塔接地电阻,从而达到有效地提高综合防雷水平[2]。
        (四)架设耦合地线
        当采取常用降阻措施不能将线路铁塔接地电阻降低到允许范围内时,可以采取架设耦合地线的降阻措施。架设耦合地线实际上就是在输电导线下方(或通过计算需要保护的范围附近)再增设一条防雷接地线,从而提高输电线路的综合防雷性能。架设耦合地线后,可以加强输电线路避雷线与架空导线间防雷耦合性能,从而减少绝缘子串两端霄击过电压的反击电压和感应电压分量对线路正常运行的影响。架设耦合地线后可以为雷击线路铁塔塔顶,向相邻铁塔分流提供雷电流泄流通道。从大量运行经验表明,66kV输电线路采取架设耦合地线后,其对减小线路雷击跳闸率有明显的效果,尤其对偏远山区的架空输电线路的防雷其效果更为明显[3]。
        (五)装设自动重合闸装置
        装设自动重合闸装置是我国66kV及以上高压输电线路广泛采用的提高线路防雷水平的一种技术措施。在安装了自动重合闸装置后,66kV 及以上高压输电线路雷击自动重合闸成功率可以达 75%-95%。但当线路出现雷击瞬时故障后,虽然线路重合闸成功,但还是要对线路瞬时故障加强巡查,并分析和判断雷击原因,全面清查出线路中的安全隐患,有效提高输电线路综合运行可靠性。
        结语
        雷电的发生是不可避免的,同时也是极其复杂的,如何防雷需要电力系统中的各个部门加强沟通以及合作,在日常的维护工作中也需要对易受雷击地区进行重点并且高频率的检查。除此之外还要采取先进防雷手段,保证输电线路平稳高效的运行。
        参考文献:
        [1]徐宏勋.架空输电线路的运行维护及防雷措施[J].低碳世界,2017,0(30):46-47.
        [2]刘延来.解析66kV输电线路综合防雷技术[J].黑龙江科技信息,2014,0(30):43-43.
        [3]洪沿明.高压输电线路综合防雷技术应用探究[J].企业技术开发:中旬刊,2013,32(11):35-35.
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