摘要:电网系统的主角是高压输电线路,它遍布电网的每个部分,不过在输电过程中,常常会由于地域条件、外界条件和气候条件的影响而导致大区域停电现象。所以,必须要对线路故障原因进行细致的探究,找出问题产生的根源,这样才能制定出最高效的解决方案。另外,也不能忽略对线路的保护工作,以增强输电线路的抗害性。
关键词:超高压输电线路;雷击跳闸;故障分析
超高压输电线路是整个电力系统的重要组成部分,为保证电力能源源不断的输送到各个用户手中提高了必要的保障。然而,对超高压输电线路来说,因雷击等自然因素而造成的故障可引起较大的危害,所以需有效的分析雷击故障的相关因素,同时提出有效的防治措施,以便于促进供电线路的平稳发展。
一、架空输电线路产生雷击跳闸事故的成因剖析
第一种是线路绝缘子的50%放电电压;第二种是有无架空接地线;第三种是雷电流强度;第四种是杆塔的接地电阻。一般高压线路的防雷操作都具有比较明显的针对性,因此,在设计高压线路的时候,应该避免高压线路出现跳闸问题。在实际工作的过程中,应该综合高压线路的运行经验、输电线路所处区域的实际情况以及施工现场的实际测试结果等多方面因素进行考虑,做到具体情况具体分析,有效保障架空输电线路的运行安全性和稳定性。架空输电线路出现雷击跳闸故障的主要原因包括以下三方面:第一点是成本以及施工量的影响,没有进行相应的防雷击输电线措施;第二点是国标和行标的限制,配网架空输电线路所具有的绝缘水平比较低;第三点是配网架空输电线路全线接地电阻的大小。
二、超高压输电线路雷击跳闸原因分析
2.1塔杆位置设置不合理
超高压输电线路是电能传输的主要通道之一,在进行电能传输的过程中会经过很多不同的区域,在研究中发现,山区发生雷击跳闸事故率是平原的4倍左右,因此山区位置的防雷工作是整个输电防雷工作重点。对超高压输电线路造成运行安全危害的雷击主要是直击雷。此外,部分地区塔架建设在含有丰富金属矿物的位置,这类地形极易将雷云与大地进行连接起来。再加上铁塔和导线是极佳的导体,输电线路由于具有电荷。拥有吸雷的效果,比其他物体更易遭到雷击。
2.2避雷线的保护角度设置不合理
在输电线路中,避雷线的设置将会直接影响到整个线路的安全与稳定．在进行设置的过程中一定要确保其设置的角度科学合理,起到保护导线的作用。避雷线和导线保护角度．也就是避雷线与外侧导线间的连接线与避雷线,以及对面垂直线间的夹角都有着密切的联系。增加或减小保护角都会对避雷效果产生影响。跳闸的机率和保护角的大小存在正比关系。角度增大导致雷击概率增加,反之雷击概率降低,只有保护角减小到一定角度时．才可能有完全屏蔽雷电的效果。根据以往的经验,直线杆塔出现雷击跳闸的机率和保护角有关,保护角的降低可有效地减少雷击。因此避雷线保护角的设置至关重要。
三、加强对雷击导致跳闸进行预防
3.1明确超高压输电线路防雷改造整体原则
采取“改造接地电阻为主,加装避雷线、避雷器为辅”的防雷对策,先是梳理出多雷击、多雷害、接地电阻严重不合格、落雷密度大且平行线路少的线路,并根据线路杆塔所处的地形和土壤电阻率特点,使平地、农田区域线路杆塔接地电阻改造,山地区域线路杆塔接地电阻改造。对于部分土壤电阻率高、接地电阻大且难以改造的区段线路,则可考虑加装避雷线、避雷器弥补接地网、接地引下线电阻大的不足。
3.2加强技术的创新
由于目前超高压电路输送,遭受雷击的问题,导致跳闸,而想要彻底解决这个问题,就需要相关技术的支持,所以要在这个过程中,政府对相关的科研机构加大资金的投入,并在整个过程中不断吸收国外的先进技术,以及在预防雷击导致跳闸的这个问题上的处理经验,再结合我国特殊的气候以及雷电产生时期,进行技术发展,只有技术对这个问题进行解决,对相关的情况进行改善,才有机会使这个问题一劳永逸。
3.3高杆塔提升绝缘能力
一些超高压输电线路需要途径特殊区域,杆塔的高度较高,但是杆塔在增加高度的同时会导致发生雷击的几率上升。针对杆塔高度较高的不利条件,为了防雷可以采用增加绝缘子串数量以降低影响。还可以采用增加塔头距离的方式保证防雷效果。高杆塔的缺陷是输电线易产生绕击问题。在设计中,对于总高度超过50米杆的塔可以采用避雷线的方式以及塔高在增加的同时,也要增加绝缘子串的数量。
3.4加强对天气的检测
由于我国的特殊气候,所以雷击的出现次数也十分之多,在这个过程中,相关的气候检测部门要加强对雷击气候容易出现的时间段进行检测,并根据雷击出现的时间段,对相关的超高压线路运输进行调整,使整个线路内部的电流减少,防止线路中电流过大,再与雷击碰到,就会导致跳闸,所以在这个过程中,就要对相关的气候进行准确的检测,这样一来就能适时的调节电能的使用,在整个过程中防止由于雷击产生跳闸。
3.5加装避雷器
针对超高压输电线路的保护还可以采用加装避雷器的方式,发生雷击后,雷电流会借助避雷器发生分流,雷电流经过避雷线可以流入附近的杆塔,电流经过塔体后可以从地下流走。如果雷电流数值超过了额定负荷,避雷器实现了分流现象,雷电流流入到避雷线后,经过导线后,在导线间会产生电磁感应作用,导线与避雷线会存在耦合分量的影响。分流的耦合作用会导致导线电位提升,电位差会低于闪络电压,从而避免了闪络现象的影响。
3.6合理选择地形架设线路
通过雷击事故研究分析,某些地区较其他地区更易遭受雷击,因此在新建、改扩建输电线路时尽量避免这些不利的地形,如雷电活动重灾区、地质断层地带、高岭潮湿盆地、地下有导电矿石、土壤与岩石交接处等,从根本上减少雷击故障的发生率。
3.7减小线路的保护角
在维护超高压输电线路的方法中还有一种技术措施,就是降低超高压输电线路的耐雷水平。但是,对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角,尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此,要从多个方面综合考量研究,选择正确、适宜的线路改良方式。
3.8超高压输电线路的检查要点和维护措施
在对超高压输电线路进行检修和维护时,必须由专业的检修人员来操作,熟练掌握离线和在线的检修方式。在对架空超高压输电线路进行检修时,重点是检修时的安全问题,因为电线杆、塔等所处的工作环境容易受各种外界因素的干扰。在外界电路材料的检修和保养维护时,要确保线路的稳定工作和检修人员的人身安全。防雷检测是保证输电线路稳定工作正常运转的有效手段,目前,我国的防雷技术已经处于世界先进水平,但是,仍需要在日常生活中对输电线路进行保养和检修,以提高电力系统的稳定性。在超高压输电线路的建设过程中,工作人员要严格按照国家的标准和相关规范进行施工,做到每个环节都有专人检查,提高超高压输电线路的整体工作效率,减少由输电线路故障带来的经济损失。
结语
随着人们对于电的需求量越来越大,所以电在人们的生活中越来越重要,不仅仅是人们的日常生活,还在工业生产中有着巨大的作用,雷击是一种自然现象,所以没法阻止,所以在预防雷击导致跳闸的情况,要进行技术革新,制度完善,防止整个雷击导致跳闸,进而整个电力系统的崩溃,造成巨大的损失有着巨大的作用。
参考文献:
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