广西大学电气工程学院 广西南宁 530004
摘要:线路防雷性能优劣主要体现在线路雷击跳闸率以及线路耐雷水平上,其具有内在联系,线路耐雷水平高,线路防雷性能越好,雷击跳闸率也会降低。在采取高压输电线路防雷措施时,要考虑多种因素,采用合理有效的对策。
关键词:220kV高压;输电线路;防雷;接地技术
一、220kV高压输电线路防雷接地的意义
电力是社会发展和生产的关键动力资源,为了能够促使社会的进步和发展,国家电网结合我国的地理条件建设了很多高压输电线路,其中有很多的高压线路都处于较为空旷的郊外,而郊外的露天环境很容易让线路受到外界因素的影响,尤其是雷击。若是发生雷击则很容易为高压线路形成危害,线路一旦被雷击就很有很可能因为电压太高而自动跳闸,系统也会自动切断线路,这会让整个电力系统都遭到损害,并且影响人们的正常用电。若是雷击地点周围设备的绝缘性和抗压力不够,则会因为雷击形成的电流形成二次伤,对周围的群众的生命和财产安全形成威胁。雷击对于高压输电线和整个电力系统而言都是极其危险的,在遭到雷击后进行的维修工作也会花费大量的资金和人力。雷击不但会让电力资源的传输突然中断,对人们的正常生活和工作形成影响,同时也容易降低电网系统的经济效益,影响社会的发展。因此,220kV的高压输电线路的防雷接地工作很有意义。经过对有效的防雷接地技术的实施,能够减少电力系统中的安全隐患,同时还能够提升电网的运行效率和安全,保障人们的正常用电。在进行高压输电线的防雷接地工作时,其工作原则要依据输电线路处在的不同地区实施不同防雷措施,并且还要对当地的气候以及地形等情况进行充分考虑,制定出科学合理的防雷接地方案。
二、雷击发生原因及危害
现代化的电力事业发展速度不断加快,很多地方的220kV高压输电线路建设,都在走向快节奏的方向,整体上的工作成绩是比较显著的。但是,220kV高压输电线路的架设过程中,必须充分考虑到到自然界当中的雷击现象,这是非常严重的问题。
从220kV高压输电线路本身来分析,其在建设的过程中,大部分的原材料应用,表现为金属的特点,这些线路的结构,整体上表现为架空的特点。当雷击发生以后,会在220kV高压输电线路当中,瞬间产生大量的电流,也就是我们日常所说的感应电流。强大的电流进入到220kV高压输电线路以后,直接参与了正常的电流输送,对于整体输电线路内部的电压,直接造成了迅速升高的特点,会对输电过程的安全性,构成非常严重的威胁,针对220kV高压输电线路的设备造成严重的破坏,同时对于电力通信系统,也造成了较大的损害。由此可见,220kV高压输电线路的雷击问题,必须按照科学的手段来应对,应坚持在防雷接地技术上,按照科学方式来应用。2220kV高压输电线路防雷接地技术。
三、输电线路防雷接地技术的应用
3.1耦合地线的架设与管型避雷器的安装
通过降低线路杆塔的高度,虽然能够使得接地电阻得以有效的降低,也属于一种很有效的抗雷击方法,但其应用具有一定的局限性,只适用于一些固定的地区。对于不能应用这一方法来降低接地电阻的地区,则可以采取另外一种方法,即架设耦合地线。架设耦合地线的方法,其主要原理就是通过加强避雷线与高压输电线两者之间的耦合作用,以此促使绝缘子串的电压得以有效降低,此外,这一方法还能够对雷击所产生的高压电流进行分流处理,在防雷方面发挥出了一种十分显著的应用效果。针对在遭受到雷击之后,高压输电线路所出现的一些高电压或绝缘缺陷等问题,可利用避雷器的安装进行保护。
管型避雷器在实践应用过程中一般都是被安装在了高压线路和通信线路两者之间或一些带有避雷线的杆塔、变电站中,发挥出了一种良好的线路保护作用。
3.2安装避雷装置
避雷装置作为预防与控制雷击击穿事故发生的关键,主要是通过杆塔测针技术在220kV高压输电线路的杆塔上安装水平测针,延伸避雷线保护的范围,并在杆塔横担靠近挂点45°倾斜位置,安装侧向避雷针,长为3m,降低输电线路发生绕击的概率。例如对于侧向避雷针的安装,为了削弱高海拔雷电云层的冲击效应,提高线路的绕击能力,需在220kV高压输电线路防雷接地的杆塔天线间隔15~30m的位置安装侧向避雷针,然后在横臂位置,安装以实际防雷为主的避雷针,保证雷电能够进入到避雷线路中,直接导入大地。此外,为了防止雷电击穿线路和杆塔顶部的绝缘子,还需在杆塔的顶部安装消雷器,然后选用型号为GJ-35的钢绞线避雷针安装与电线杆的顶部,减少接地的电阻。
3.3垂直地极的设立
对垂直地极的设立,能够有效的改善土壤的表面接地质量差的问题,尤其是在电阻率高的土壤区域。而对于垂直地极的设立应注意以下几点:第一,如果架空输电线路的是铁塔的话,对垂直地极的安装可以将距离铁杆的距离控制在5~6米之间;第二,如果是水泥的杆塔,那么对垂直地极的安装可以将其与水泥杆的距离控制4米左右,而且对于垂直地极应采用圆钢等方式进行加工,地极之间的间距应该控制在5米左右,最远不能超过6米,长度应该在2米以上;第三,如果要安装地极的是高土壤电阻率的区域,那么就应该加大地极在地里的深度,一般为0.9米左右;第四,如果安装的地形是陡坡的,那么就要进行实际的测量,根据地表的深度计算安装所需的尺寸,从而能够保证垂直地极的稳定性,在出现洪水等问题时,垂直地极的作用不被影响。
3.4避雷线的应用
避雷线是最基本的避雷措施,在220kV高压输电线路中广泛运用,其核心作用就是吸引雷电,以避免导线受到雷电直击。同时,避雷线还有其他几个重要作用。①通过对雷击事故后的巨大电流能够起到强大的分流作用,减少电流从而避免其流入杆塔,以此来有效的降低电流对其余电力设备的破坏情况。②通过对高压输电线路的电压进行屏蔽作用,可以大大减少雷击事故产生的电流对电压造成的影响,从而避免了供电系统由于电压不稳而造成的不确定因素。③通过导线耦合的性能作用,能够非常有效的对220kV高压输电线路的绝缘体的电压进行抑制,从而减低绝缘体的电压。避雷线的架设在220kV高压输电线路设计上,都有着充分的考虑,其避雷效果在很大的程度上与高压输电线路有一定的关联,表现形式为电压越高,其避雷效果就会越优质。可见,避雷线的架设在220kV高压输电线路中是不可或缺的。
结语
220kV高压输电线路的架设工作,仍然是国家电力事业未来发展的主流内容,通过在防雷接地技术上做出科学性的应用,能够在防雷工作水平上获得较大的提升,对于未来的工作开展,能够做出较大的贡献。日后,应继续在防雷接地技术方面深入研究,结合不同区域的220kV高压输电线路特点,按照针对性的技术手段来应用,努力推动电力事业向前进步。
参考文献
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