摘要:输电线路是电力能源传输的重要通道,也是电力系统的重要组成部分。输电线路以架空线路为主,该线践跨距长,线路经过地区的气象环境各有不同,输电线路的雷击在电力系统雷害事故中占很大的比重。为提高电力系统的供电可靠性和电能质量,减少输电线路雷击跳闸率,合理选择防雷措施显得尤为关键。基于此,文章介绍了雷电流的形成以及主要参数,并分析了雷击故障的主要类型和具体的防雷措施。
关键词:输电线路;防雷技术;应对措施
1 引言
输电线路作为我国电力系统的核心组成,能够将电能输送到各个地区,并将不同地区的变电站与用户纽带有效连接。提升输电线路的总体运行水平,对电力网络的稳定运行影响较大,为了更好地满足“强电强网”需求,本文重点探讨输电线路防雷设计要点和运维措施。
2 输电线路雷击特点分析
由于输电线路电压等级的不断提升,受外界雷害的影响越来越大,其中,输电线路雷击跳闸,通常以反击为主,反击雷跳闸概率能够达到60.0%左右,超高压输电线路雷击跳闸一般以绕击为主。因为输电线路的绝缘水平比较低,如果雷击中塔顶或者避雷线,输电线路的绝缘子特别容易出现闪络现象。此外,输电线路在运行的过程当中,如果出现雷击跳闸现象,会降低电网系统的可靠性。与普通的输电线路相比较来讲,输电线路具有以下特点:(1)杆塔的高度与尺寸均比较大。因为杆塔高度较高,特别容易出现迎面先导现象,再加上尺寸大,暴露的面积过大,引雷半径不断增加。(2)绝缘水平比较越高。高压输电线路绝缘子越不容易引起出现闪络现象。(3)线路运行期间电压较高。输电线路导线四周空气特别容易产生离子波,对下行先导的发展产生较大影响。
3 具体的防雷措施
3.1 采用合适的防雷接地装置
接地电阻是防雷措施中一个重要的参数,在防雷设计中具有重要意义。各种防雷设备要配备合适的接地装置才能达到降低过电压的目的,所以接地装置在防防雷中尤为关键。防雷接地是一种常见的接地装置,使接地电阻减小则可以增加输电线路的耐雷水平。如果接地电阻阻值过大,线路遭受雷电袭击时,杆塔顶端的电位将会随接地电阻值的增大而升高。过高的电位将使绝缘子发生击穿现象,导致线路出现故障;反之降低线路接地电阻则将降低杆塔顶端电位,对输电线路绝缘有一定的好处。输电线路大多处于室外有着错综复杂的地理环境,受环境的影响使得接地电阻大不相同。所以不同的环境与不同的接地体相对应,通过导线将接地体与避雷线相连接,埋藏在大地中的接地体大多采用扁形或圆形钢;由于有些环境中岩石的土壤电阻率较高,为了减小接地电阻有时需要加大接地体的尺寸。在高电压等级输电线路当中可采用增大接地网面积,接地网的电容与其面积成正比,电容值越大对应的电阻值将会越小;增加垂直接地体同样是利用电容增加的原理降低基地电阻。
3.2 科学选择输电线路检修模式
输电线路运维人员要加强巡视,需要特别注意下列问题:(1)定期进行线路巡视。结合输电线路的运行现状,按照线路运维计划,进行科学巡视,如果发现输电线路中的设备出现缺陷,要及时修护。通常来讲,输电线路的巡视需要每周一次,巡视单位要结合实际情况来定,可以进行有效调整。(2)加强故障巡视。通过加强故障巡视,能够帮助输电线路运维人员更好地了解故障产生原因,并确定出故障点,结合故障特点,有针对性地进行维护。在输电线路故障巡视过程当中,运维人员要对各个巡视区域进行严格巡视,避免出现在终端或者遗漏,一旦发现可能会引发故障的物件,均需要将其带回,并详细记录下现场具体情况,为后续的事故分析提供重要的参考依据。(3)开展特殊巡视。
在气候变化比较大,自然灾害频发的地区,输电线路运维人员要开展特殊巡视,对整个输电线路进行严格巡视。如果输电线路出现异常现象,或者某个部件出现变形,要及时开展特殊巡视。
3.3 提升基础信息管理效率
输电线路运维期间,要求运维人员收集准确的原始资料,并以此作为基础,加强输电线路的运维力度。对于运维人员来说,通过加强信息管理力度,对各项基础资料进行全面分析后,可以更好的确定输电线路故障具体位置。为了进一步提升高压输电线路运维水平,运维人员可以从动态与静态两方面分析,详细记录下各项基础信息,并对高压输电线路进行风险分析,结合输电线路运行过程中可能遇到的风险,制定出完善的防范对策,减少安全隐患,保证高压输电线路能够更加可靠的运行。
3.4 提升技术管理人员的综合素质水平
电力企业内部技术管理人员是各项差异化防雷技术的第一执行者,为此需要提升相关输电线路安全防护管理人员的综合能力。1)需要定期组织输电线路安全防护技术人员开展工作研讨会,重点强调出输电线路差异化防雷技术的应用重要性,同时还要积极主动地宣传差异化防雷技术的实施要点,各部门的技术人员要提出在实施工作计划期间所遇到的难点问题,大家集思广益一起商讨出具体的解决办法。2)要构建出完善的内部人才培训机制,积极努力地引导每一位工作人员参与到电力企业所开展的各项培训活动中,在实际培训期间要保证培训方案的科学合理性,将培训计划细致地划分为两个层次,一是职前培训,二是在职培训。3)必须要完善输电线路安全防护管理人员培训内容,将差异化防雷技术实施要点、原则、特点、重要性,以及创新管理能力、职业素养、工作责任意识、专业能力、洞察力等作为主要培训内容,以此来保证每一位输电线路安全防护管理人员的综合素质得以有效提升,并满足差异化防雷技术在输电线路安全防护工作中的应用成效,进而保证输电线路安全防护质量得到提升。
3.5 架空输电线路
第一种是在一定程度上增加绝缘子片的数量;第二种则是使用绝缘导线,虽然这两种措施能够发挥一定的作用,但是却不能普遍的解决问题,并且其对架空输电线路绝缘水平的提高作用效果并不明显。也就是说,为有效提高架空输电线路的绝缘水平,可以在原有的空间上采取合理措施创造出新的空间,主要做法包括使用绝缘横担替换原有金属横担的方式实现对杆塔本身结构的有效改造,进而增加电气绝缘之间的距离。而对于重点防护区域,为实现增加防雷效果的目的可以通过集合式产品完成对架空线路的综合改造,此做法还能够有效杜绝下述缺点:其一是不同防雷设备生产质量优劣不一样;其二是设备简单叠加等。
4 结束语
为保证电能质量,提高供电可靠性,电力企业必须掌握更加先进和完善的技术,综合应用上述防雷技术,做好电力系统绝缘配合。尤其是在社会经济高速发展的今天,电力企业责任大使命光荣,必须针对直接与各行各业直接相关的配电网提高技术含量,提升电能质量,以保障电力能源的高效、安全、可靠地供应。参考文献:
[1] 王剑,谷山强,彭波,赵淳,任华,吴敏,马龙涛.国网辖区特高压直流线路防雷运行现状分析[J].全球能源互联网,2018,1(04):511-520.
[2] 何一林.特高压直流线路防雷接地经济性优化设计[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(09):188-189.
[3] 向永康.分析高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合[J].通讯世界,2018(09):143-144.
[4] 郭睿.500kV输电线路防雷分析及防范措施探讨[J].中国新通信,2018,20(18):237.
[5] 文建鹏.架空输电线路防雷与接地技术研究[J].技术与市场,2018,25(09):145-146.