摘要:超高压输电线路架设地点相对复杂,受地形、气候等因素的影响,在雷雨天气易受到雷电干扰,严重时发生雷击跳闸故障,影响线路正常运行并带来一定的经济财产损失。为强化超高压输电线路防雷能力,有必要对雷击跳闸故障防范措施进行总结。
关键词:超高压;输电线路;雷击跳闸;典型故障
1 雷击跳闸问题的现状
目前情况下我国在电力运输的过程中,由于技术水平有限,所以在传输过程中仍然存在着许多问题,线路敷冰,雷击等 等,这些问题就影响了我国的电力使用,进而影响人们的生活,和工厂的生产,由于我国特殊的气候,季风性气候,导致我国在春夏等季节雷电十分频繁,这样一来就有雷击击中了超高压输电线路,导致整个线路跳闸,由于气候问题无法进行改变,所以只能改成技术问题,由于目前情况下我国的相关技术也无法解决雷击跳闸的问题,导致整个运输电的过程中没有了保障,我国每年由于雷击跳闸的事故所造成的经济损失都是巨大的,所以,为了不影响工业的正常生产,为 了保障人们的日常生活正常进行,就需要对目前这种雷击导致跳闸的现象进行及时的处理,防止这种事故的多发。才能促进整个城市的发展。但是目前情况我国的超高压输电线路受雷击的次数数量十分之多,而目前相关的技术也无法对整个超高压输电线路达到正常的预防雷击,所以就要在各个方面来使整个超高压输电线路对雷击进行有效的预防,进而使线路跳闸的次数减少,为整个电力系统的运行和使用,带来了巨大的帮助。
2 超高压输电线路雷击跳闸典型故障预防
2.1调整避雷线保护角
超高压输电线路雷击跳闸经典故障多为雷电绕击,适当调低避雷线保护角大小,可强化避雷线对导线的屏蔽效果,进而 减少雷电绕击事故发生的概率。一般情况下,500kV及以上输电线路采用双避雷线,避雷线保护角以15°为宜。但受到超高压输电线路分布特征的影响,想要全面调整避雷线保护角很难实现,尤其对于架设在山区的输电线路,调整保护角的难度和成本均较高。因此建议仅对电路中雷击跳闸故障发生频繁,或易出现雷击现象区域内的避雷线保护角进行调整,配合耦合地线,提高防雷屏蔽效果。
2.2 降低塔杆接地阻值
降低超高压输电线路塔杆接地阻值也可有效防止雷击跳闸故障的发生,降低塔杆接地阻值可减小塔杆顶部的电位,提高线路自身抗雷击能力,将雷电对线路正常运行的影响控制在最小范围。同时,调整塔杆接地电阻的防雷方式较调整避雷线保护角更易实现,例如,扩大接地网面积、降低电阻率等。接地网面积与接地电阻阻值呈反向变动,面积增加后,电阻阻值随之减小。在实际工作中,接地电阻的调整多采用添加导线或扩大接地网面积的方式进行,但该方法难以防治雷 电绕击,因此需与其他防雷方式结合使用。
2.3 安装线路避雷设备
线路型避雷器能够将超高压输电线路接收的雷击电流充分导入到大地,避免变压异常变动,对线路及电力设备实施有效保护。超高压输电线路防雷击能力主要受电流大小、放电电压、接地电阻等因素的影响。其中,电流大小由线路敷设位 置及当时的大气条件所决定,放电电压为常数,安装线路避雷器,大部分电流被分流,传输至临近塔杆,并在避雷线和导线上形成耦合分量。避雷器所承受的电流要远大于避雷线,因此这种耦合作用会促使导线电位升高,并缩小导线与塔杆间电压差,防止出现绝缘子闪络。由此看来,在超高压输电线路中安装线路避雷器还可发挥有效的钳电位作用,提高防雷效果。
2.4 智能电网防雷措施
智能电网建设是超高压输电系统的重要发展方向,不同于传统电网,智能电网中涉及大量精密设备,采用常规防雷方式虽然能有效避免雷击跳闸故障的发生,对线路进行保护,但雷电带来的电磁干扰会严重影响精密设备的运行状态,引发设备失灵问题。电磁干扰以传导或辐射的方式进行传播,其中,传导方式以电阻、电感、电容等作为传输介质;辐射方式中电磁干扰以电磁波的方式进行传递。电磁干扰可通过共模干扰或差模干扰的方式作用于精密设备,在电路端口形成 对地电位差或在相同回路的不同电线间形成电位差,具体抗干扰方式还需结合干扰类型进行选择。
例如,安装浪涌保护。雷击产生的大强度电流作用于精密设备,易引发内部元件被击穿的现象,为避免此类故障发生,可在适当位置安装浪涌保护。浪涌保护器自带电流强度检测功能,若其幅值超出一定范围,保护器自动切换电流回路,将强电流排入到大地中,钳制输出电压至安全等级。电涌保护器无法阻碍雷击故障的发生,但可将雷击对智能电网的不利影响降到最低。
2.5 融入先进监管方式
日常监管、维护也是超高压输电线路雷击跳闸故障预防的重要方式,目前,超高压输电线路已经实现自动化监管,利用高清摄像监控系统、无人机等方式,高效完成线路状态监控。以无人机技术为例。除安装避雷装置、设置耦合地线等防雷措施外,当地供电局还引入无人机航空监测系统,使用无人机进行特殊区域内超高压输电线路状态监控。该系统融合无人机技术、移动通信技术、实时测量技术等,以航拍方式全面采集线路状态信息,并实时传输至数据分析、处理系 统,以实现输电线路的动态化、自动化监管,线路巡视效率大幅度提高,避免无效或低效巡视的出现。
3 如何对雷击导致跳闸进行预防
3.1 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。
3.2 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。
3.3 完善相关管理制度
在这个过程中,要对于整个超高压电路输送进行严格的管理,对整个线路中出现的问题进行不断地及时处理,防止线路 老化,防止由于输电量没有进行及时的管理,导致整个电力输送过程中,产生问题,而线路的老化,也会使其在预防雷击的过程中没有能力抵抗,直接进行跳闸。所以完善相关的管理制度,是必然之举。
结束语:
超高压输电线路雷击跳闸典型故障的预防需结合线路所在地的地质、气象条件,综合调整避雷线保护角、降低塔杆接地阻值、安装线路避雷设备、安装电涌保护器、融入先进监管方式等措施,搭建完善、合理的防雷体系,确保超高压输电线路安全、稳定运行。
参考文献:
[1]依 阳. 杨 霄. 超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析[J].科技风,2019(16):203.
[2]罗国明. 500kV超高压输电线路运行维护管理研究[J].通讯世界,2018(09):107-108.
[3]刘超鹏. 输电线路架线施工不停电跨越技术研究[J].通讯世界,2017,(14):218-219.
[4]赵辉. 试论输电线路架设跨越高速公路施工技术[J].科技创新与应用,2017,(30):50-51.