220kV 输电线路工程防雷措施研究

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:黄廷
[导读] 输电线路所输送的电压等级越高,线路杆塔的高度越高,线路线径尺寸越大,就更加容易遭受雷击。而220kV输电线路作为重要的输电骨干网架
        摘要:输电线路所输送的电压等级越高,线路杆塔的高度越高,线路线径尺寸越大,就更加容易遭受雷击。而220kV输电线路作为重要的输电骨干网架,其广泛分布的特点使得其遭受雷击的概率升高,严重影响电网安全运行及所在地的社会经济发展。220kV的防雷技术是在输电线路设计及运行阶段及早预防,是降低遭受雷击概率的有效手段,研究电力系统220kV输电线路防雷措施能够增加电网运行的安全性和稳定性。人民群众不断向往美好生活的愿望,是现阶段220kV输电线路优化发展的主要动力。因此本文对220kV输电线路工程防雷措施进行简要分析研究,希望为我国输电线路防雷建设提供参考意见。

关键词:220kV;输电线路工程;防雷措施

1雷电对输电线路的危害
        首先是当雷电发生时,伴随着严重的高热效应。因此,当雷击在输电线路上时,它将瞬间产生甚至高达数十万安培的大电流。这个高电流将使输电线路温度上升到很高的数值。当达到金属熔点时,输电线路中的金属导线将熔化,甚至导致输电线路杆塔的坍塌,这对输电线路来说显然是致命的,并且直接导致电力系统的经济损失。第二个方面是雷电现象将产生高压效应。雷电的电压值可以达到100000伏以上。当在输电线路上发生雷击时,这种高电压会直接导致输电线路短路,跳闸甚至烧毁变压器。这对电气设备和金属导线的损坏非常大。最严重的情况是能够产生火灾甚至爆炸,威胁人生和财产安全。
        雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性,同时还会破坏线路中已有电力设备,给电力系统造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中,建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的输电管理部门在线路运行的过程中也发挥重大作用,维护不到位也会受到雷击影响,输电线路的整体安全性不能被保障,为了提升供电企业的信誉度,长期提供稳定的供电服务,必须针对雷击等恶性事件,强化防雷系统,减少雷雨天气给输电线路造成的恶劣影响。高压输电线路是电力系统运行的主动脉,起着连接用户与变电站的作用,高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下,高压输电线路都架设在空旷的野外区域,有着纵横交错、路径长的特征。因此,在遇到雷雨天气时,高压输电线路很容易遭到雷击的影响,一旦发生雷击,高压输电线路就会出现保护跳闸,这就会影响整个电力系统的安全运行。

2电力系统220kV输电线路遭受雷击的主要原因分析

        220kV输电线路一般都会与500kV输电线路产生交叉穿越,更高电压等级的输电线路从远方可能带来雷电,而220kV输电线路防雷设计一般都要低于500kV输电线路。如果面临500kV输电线路受雷击传送至220kV输电线路的情况,那么220kV输电线路防雷设计的不足之处就要暴露,容易受到雷击而损坏。在220kV输电线路的防雷设计中,大多使用针式绝缘子。
        220kV输电线路中间跨度大,可以很好地抵御台风,雷电等极端天气。然而,这种设计的缺点是,当绝缘体损坏时很难立刻发现故障。目前,电力系统使用的绝缘子绝大多数是耐压35kV的绝缘子。由于雷击后的高耐压,一般可以继续工作,因此更难以发现问题和隐患。因为杆塔安装和输电线路设备的安装都可能存在不合理的现象。例如,扁铁和圆钢接地线焊接不紧密及土壤松散等多方面的缺陷。避雷器质量不过关或多年来一直被雷击,故障状态时很容易使线路受雷击。使用接地电阻测试仪器的不规范行为,也可以使得220kV输电线路由于防雷设备安装选购不合理遭受雷击。

3电力系统220kV输电线路工程防雷措施要点

3.1避雷针的安装

        在220kV输电线路工程中,避雷针是一种重要的防雷工具,它对防雷效果有直接影响。当雷云和地面保持一定高度时(即发生雷击),避雷针首先要主动监测先导放电情况,然后避雷器能够直接改变雷云中先导放电通道产生的电场方向,将雷电引入接闪器里面,将活跃电(属于雷电)引到避雷针设备中,经由避雷针的电力无害化的传导工作,减缓雷击给输电线路带来的损害。

避雷线的布置是220kV输电线路的经典防雷措施之一,主要作用是将输电线路逃离雷电攻击,保护输电线路的安全,从而达到对220kV输电线路的防雷保护作用。避雷线能够分流雷电,达到降低塔内电流的作用。在220kV输电线路架设过程中,若杆塔位置土壤电阻率良好,建议采取垂直地极的安装用于强化输电线路的防雷效果。一般将地极埋深不少于0.6m,当然不同杆塔位置需要对具体的安装深度进行计算。

3.2开展接地巡检,及时发现问题

        避雷器性能良好、接地线处于正常状态,有利于保障220kV输电线路的安全运行。供电部门应该仔细核查220kV输电线路防雷设备接地线路,并记录输电线路运作的状况,确定预防的关键点,从而确保雷雨季节电网设备的安全运行。夏季天气变化起伏大,强对流天气频发,时常伴有雷阵雨,供电部门首先应该根据过去的工作经验,对电网防雷避雷的措施和工作规划进行调整和完善;其次,对于以往发生雷击的跳闸线路与电力设备,要积极开展数据分析工作,搜寻发生雷击可能性较大的跳闸地段、线路和设备的范围,对电网防雷示意图进行完善,确定防雷的针对性方案,将电网防雷的屏障搭建稳固;第三,加大电网设备巡查的频率,将特殊天气特训的工作制度落实到位,同时以“巡改结合”为基本原则,全方位检测变电站和220kV输电线路的各级电力线路防雷的基础设施,主要检查设备和接地网、架空地线与接地设备的导通情况、接地体的锈蚀程度等等。一旦供电部门监测到接地设备发生锈蚀、引下线与设备连接点松动等问题,必须在第一时间内进行整改,最大程度地避免雷电对设备产生的危害,保障设备在雷雨季节仍然能够正常释放雷电流;第四,供电部门要对线路防雷保护设施和线路通道进行全面检查和清理,第一时间更换损坏的避雷器、瓷瓶、与参数要求不符的接地设备以及接地电阻。对于不符合要求的接地线,供电部门要对其进行重新埋设,这有利于帮助电网更好地防雷抗灾。

        除此之外,供电部门还要经常性地巡查,把握巡查的重点,确保防汛工作的完整性。例如,要重点核查小流域、城市区域、水库以及易滑坡的山区地段,开展实时监测、预防工作,以免产生次生灾害。要重点核查的区域还包括政府、电视台、交通枢纽、医院等客户线路,在地区电网的防汛上下功夫。同时,要对部分区域变电站的墙体进行加固,经常对围墙外的护坡、排水渠进行巡视,如果发现问题要第一时间进行分类处理。除此之外,要主动和气象局保持联系,及时获取最新的气象信息,加强对雷雨天气的防范与监控。同时,要经常通过上门走访的方式对重要客户、专变客户进行防雷、避雷的知识普及和宣传,从而将夏季雷电灾害对电网安全的影响减至最低。

3.3加强接地测试,提升耐雷水平

         供电部门要紧紧围绕220kV输电线路工程防雷,做好统一部署、周密安排,稳步推进电网防雷、防汛、抗旱等工作。同时,测试防雷接地的效果,维持防雷稳定性。与此同时,对配网进行有针对性地防雷接地整改,运用加装氧化锌避雷器、装设放电间隙、改造不符合要求的接地电阻与替换瓷瓶绝缘子等方法,将线路的耐雷水平不断提高。最后,实施防雷整治的项目,以防雷测试的方法,提高地区电网运行的安全性、平稳性。

结束语

        220kV输电线路工程防雷,将保障电网维持稳定、降低电网发生故障的概率,从而在最大程度上提高供电的效益。为了实现该目标,各地供电部门必须强化实施220kV高压输电线路防雷措施的强度,进一步提升电网的耐雷程度。

参考文献:

[1]电网110-220kV输电线路综合防雷措施研究[D].广西大学,2019.8
[2]卓玉颖.220kV高压输电线路防雷接地技术探究[J].南方农机,2018.6.
[3]农芒.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[J].南方农机,2017.9.
[4]李金斌.刍议220kV高压输电线路防雷接地技术[J].通讯世界,2019.5
[5]阮振. 220kV输电线路工程防雷措施研究[J]. 中国设备工程, 2019.7.
[6]姚苗. 110~220kV输电线路易击杆塔的防雷措施[J]. 广西电力, 2020.2
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: