摘要:由于输电线路一般都是在室外,处于暴露的大气环境中,会遭受多种内外的干扰所影响,经常会受到雷雨天气等气象条件的直接影响。因此,为了防止电力系统在运行过程中受因中断,保证输电线路保持正常运行,防止遭受雷雨天气的干扰,应加强对输电线路防雷接地设计研究和不断优化,提高防雷接地水平,提高电力系统的整体效果。基于此,本文对输电线路防雷接地设计的问题进行相关探讨并提出相应的改进措施。
关键词:输电线路;防雷接地设计;问题与改进措施
随着我国综合国力的不断提升,人们的用电需求也随之大幅度增加,因此做好架空输电线路的防雷与接地设计是至关重要的。电力输送的稳定与安全关键是保证架空输电线路的正常运行,但是在实际情况中,架空输电线路往往会因为环境因素的影响,容易受到雷电等自然灾害的影响,进而造成线路的跳闸,影响电路输送,甚至对电网的安全运行造成影响。所以说,要保障我国经济社会的长久可持续发展,一定要做好架空输电线路的防雷与接地设计。
1.输电线路防雷与接地设计的必要性
(1)由于输电线路的运行环境较为特殊,是在完全露天的情况下运行,很大限度上会受到来自自然环境方面的影响,尤其是在风雨雷电等天气情况下,若是缺乏必要且有效的防雷电措施,很容易造成输电线路发生跳闸故障,从而影响整个电力线路的正常运行,影响电力输送。根据以往的故障经验统计,在输电线路的正常运行中,因为雷击而造成的线路跳闸现象占总跳闸故障的比例高达2/3。
(2)在输电线路广泛应用的当今社会,保障输电线路的安全运行是当今工作的重点内容,必须做好输电线路的防雷击设计,避免因雷击导致的输电线路跳闸现象。同时在输电线路的防雷击设计中,对接地进行特别设置是必不可缺的,要重视对接地装置的设计,使输电线路能够具备良好的防雷击功能。
(3)此外,杆塔接地装置是输电线路接地设计中的重要组成部分,能够发挥很好的雷电导流功能,促使雷电能够以杆塔作为导体流向地面,进而确保杆塔上的绝缘装置能够得以保障,从而避免因雷击而造成的线路跳闸故障。因此,对于输电线路的安全稳定运行来讲,对输电线路的防雷及接地进行科学设计是至关重要的,做好防雷击和接地设计能够有效地提高输电线路的防雷击能力,确保输电线路能够安全稳定运行。
2.输电线路防雷接地设计的问题
2.1接地方式不合理
现阶段,随着输电线路避雷接地技术的不断发展,接地的方式也越来越多,但是由于设计人员对输电线建设地点情况的掌握不够全面、考虑不够周到以及部分设计人员专业技术水平不足,导致了在输电线路防雷接地设计上,接地方式的选择不合理,无法满足工作要求,使雷电电流不能可靠的导入大地中,造成杆塔顶电位升高,对线路进行反击,因此在输电线路的设计中可能会出现接地方式不合理的设计问题,降低了防雷接地设施的建设效果,使电力系统在运行过程中出现潜在的风险,不利于电力企业的稳定长远发展。
2.2绝缘水平不足
在输电线路中,绝缘子是保证其绝缘水平的重要因素,在雷雨天气中,雷击会导致线路的地阻抗上出现非常高的电位差,导致输电线路中的绝缘子出现闪络现象,严重的情况下,雷电可能会直接将绝缘子击穿,导致避雷接地设施无法发挥自身的效果,使电力系统中的设备遭到破坏,同时容易造成大范围的停电,影响电力企业供电的稳定性,并引发安全事故,对群众的生命财产造成危害,因此,在现阶段的输电线路防雷接地设计中,可能会出现绝缘水平不足的设计问题,降低了输电线路整体设计的可靠性,不利于电力企业的长远、稳定发展。
2.3没有进行有效的防雷与抗冰设计
有关高压输电线路电气的设计,线路走廊大部分区域都比较复杂空旷,冰雹以及雷雨的天气会经常出现。这种恶劣的天气致使输电线路受到严重的影响,线路受损或短路等问题,设计人员若不提前充分研究分析,造成提高设计成本,更会使后期的维护受到严重阻碍。
3.输电线路防雷接地设计的改进措施
3.1合理选择接地方式
在输电线路防雷接地设计中,为了保证防雷接地设施能够有效地发挥自身的保障作用,设计人员应当选择合理的接地方式,确保设计方案的有效性。在设计工作中,设计人员首先要充分掌握输电线路建设地区的环境,比如土壤电阻率等情况,然后根据实际条件选择合理的接地方式,如果当地的土壤电阻率较低,设计人员就可以选取自然接地的方式,利用杆塔基础、拉线等来实现防雷接地设计,降低雷击时杆塔接地电阻突然增大的几率。除此之外,在土壤电阻率较高的地区,设计人员应当全面考虑当地的条件,采取多种接地方式,比如负荷接地方式、外引接地方式等,与此同时,设计人员要注意接地体埋深不得小于0.8m,架空杆塔的防雷接地电阻不能大于10Ω,确保设计的可靠性。
3.2优化绝缘子设计
为了进一步提高输电线路的绝缘水平,保证防雷接地设施的正常运行,设计人员应当优化绝缘子设计,提高防雷接地设施的运行效果。在设计工作中,设计人员应该优先选择制作技术水平高的优质绝缘子,并充分考虑实际情况衡量绝缘子维修更换工作的难易程度,尽量降低操作难度,同时也要保证设计方案的可靠性,就目前来讲,有机合成绝缘虽然相较于陶瓷、玻璃绝缘子性能稍差一些,但是由于其具备抗击穿结构,可以在受雷击时规避不可逆现象,所以设计人员可以根据当地的情况选择合适的绝缘子来提高输电线路抗雷击水平。除此之外,设计人员在绝缘子高度设计方面,也需要根据当地条件进行相应的调整,提高防雷接地设计的有效性。
3.3进行有效的防雷抗冰设计
多变的气候环境对高压输电线路有重大影响,所以要保证高压输电线路的安全设计,增强防雷抗冰的工作。首先相关电气设计人员要对每个地区的气候以及地形特点适当选择出导线。需要保障导线的机械强度,在雷雨冰雹这种恶劣天气中运行有较好的状态,降低短路等运行事故的发生。其次线路设计中,只要改变绝缘子串长度,必须重新进行风偏验算,防止改造后引发风偏;110kV以下电压等级应以加大盘径绝缘子为主,220kV及以上线路的双串绝缘子配置应尽量采用“V型”或“倒V型”配置。
3.4增强高压输电线路电气设计人员的培训
有关高压输电线路当中的电气设计人员要对其专业的培训,这样会使其工作中存在的各种问题快速地得到解决,也为使其提高设计的安全质量起到重要作用。其次,有关高压输电线路当中的电气设计人员要充分体现出主观能动性,需要对这方面的知识进行深层学习,以此提升在设计过程中的技巧,也能够在之后进行设计中对所学到的知识技巧充分地发挥出其真正的作用。
3.5进行输电线路路径优化选择
高压输电线路遭受到了外部因素的环境影响,所以要对高压输电线路电气设计进行优化,保证其设计的质量。因为高压输电线路通常所经区域属于比较恶劣的气象区域,在进行实施过程中有很大的难度,所以首先设计人员要针对不同区域、地形地貌等实际状况进行深入分析,选出最合适的架空方式,要尽量避开城市或闹市区等,提高高压输电线路在设计中的水平质量。其次,以设计过程中的主要情况进行研究分析,提高输电线路设计水平,确保其安全性能。最后设计工作人员要充分发挥出自己的主观能动性,联系后期工程施工可实施性,保证高压输电线路电气设计在施工中的可实施和实施便利,可以实现其真正的效益与价值。
4.结束语
随着我国的社会进步,如今处于电网优化的建设中,为了能提高输电线路当中的电气设计水平质量,设计人员必须对电气设计有科学的掌握,重视杆塔的型号和防雷抗冰的选择,并对输电线路设计等多方面知识进行专业有效培训,提升其设计以及应用技能,保障整体的输电线路电气设计的价值,从而使我国输电行业可以更好地发展。
参考文献
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