输电线路及变电站防雷保护措施浅析

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:林濛
[导读] 在经济发展期间,电力为主要资源。维持良好的电力供应,能够保证人民生活质量,促进经济发展。只有实施有效的输电线路防雷措施
        摘要:在经济发展期间,电力为主要资源。维持良好的电力供应,能够保证人民生活质量,促进经济发展。只有实施有效的输电线路防雷措施,才能降低在雷电击中影响下的跳闸情况,从而对变电站安全运行各个设备给予有效保护。变电站需承担的主要任务包括电压变换及电能分配,是连接用户与发电场之间的重要桥梁,因此将变电站的防雷工作做好是非常关键的。本文通过析输电线路的防雷情况,了解电力系统跳闸在雷击作用下引发的因素,提出相应的防雷保护措施。
关键词:变电站;输电线路;防雷保护措施
        雷电在电网运行中是引发电网故障的主要因素,且存在着较长的输电线路里程,很容易在雷击因素影响下出现跳闸现象,对供电可靠性造成影响。因此供电企业应对防雷防护措施的重要性重点关注,保证安全运输输变电设备。
        1分析输电线路的防雷
        我国广泛分布着输电线路,很多偏僻的旷野地段有着很多的输电线路,因此雷击因素是不可避免的,需做好相应的防护工作。
        1.1架设避雷线
        若输电线路受到雷电击中,就会有一种过电压产生,且该过电压比输电线路自身的额定电压要大很多,若该电压比绝缘子串的抗电强度更高的话,则会导致发生跳闸现象,若情况严重,还会引发停电事故。将避雷线应用于输电线路中,能够促使在避雷线上落下雷电,之后将雷电流从地下接地装置及避雷线金属部分导入电流,在输电线路的防雷中避雷线所起到的作用显著。
        1.2杆塔接地电阻的降低
        每根杆塔在平原地区都应配备针对性的接地装置,并且还要连接避雷线,保证显著提高输电线路的防雷效果。除此之外,使用辐射地线或将降阻剂加入到杆塔底部均为常用的防雷方法,保证山区位置实现良好的电路线防雷保护。
        1.3 自动重合闸的安装
        在我们日常生活中,有80%的输电线路故障均为瞬间性的,因此想要降低因雷击引发的事故,需采取自动合闸装置,需对自动合闸装置进行合理安装,保证瞬间性故障有效消失,从而减少因雷击跳闸引发的停电现象,保证持续性供电。
        2电力系统跳闸在雷击作用下引发的因素
        输电线路存在着较差的绝缘能力,若受到电击,出现跳闸现象是不可避免的,出现该问题的主要原因包括以下两点。首先有单项接地短路情况出现,主要是指因为脉络有稳定的工频电弧形成,从而引发跳闸现象。其次,相比雷击的闪电,输电线路的绝缘能力处于较低的过电压,很容易引起跳闸,但这种情况的发生时间仅在几十秒,电力系统缺乏形成跳闸的时间,因此主要对第一个条件进行分析,其因素包括线路杆塔存在着较高的接地电阻值及未准确设置消弧线圈[1]。
        2.1线路杆塔存在着较高的接地电阻值
        在雷击档距中避雷线期间,空气的间隙不会有闪络现象出现。在向杆塔的两边传播雷电电流时,所产生的电晕相对强烈,到达杆塔时会明显降低幅值,在此过程中若没有较高的电阻,只不会有散落情况出现。但若因雷击出现反击过电压情况,并且存在着较高接地电阻值,很容易有闪络现象出现,从而导致短路情况出现,促使电力系统跳闸。
        2.2未准确设置消弧线圈
        若未准确设置消弧线圈,就会有短路情况出现在输电线路中,导致消弧线圈无法给予充足补偿,从而引发跳闸现象。


        3防雷保护措施在输电线路及变电站中的应用
        基于目前状态下,为了保证在防卫问题上可靠性和经济性得到同时满足。一般情况下需行四道防线设置。第一道防线是采取有力措施尽可能的保证输电线路不被雷击或少受到雷击。可以采取切换电缆或对独立避雷针合理使用。预防闪电塔为第二道防线,普通情况下,将塔接地的电阻值加大即可,若出现特殊情况,也可以添加电线,或经合理措施保证绝缘性增强,不仅如此,还可以对避雷工具设备进行合理使用[2]。第三道防线的使用情况是在冲击绝缘散落的条件下,通过将冲击闪络降低向稳定的电弧转变,从而保证保证跳闸发生率得到显著降低,在此过程中,需保证工频绝缘电场显著降低强度。
        3.1防雷保护装置
        装置避雷设备为预防危机的有效形式,常用的包括避雷线和避雷针,其工作原理是在雷线和避雷针本身内导入雷电,之后将雷电安全地向地下导入,一般情况下会采用金属材料的避雷设备,在使用期间其放置要高于保护设备,从而对低于避雷设备的保护物进行有效保护,避免受到雷击[3]。避雷器为第二种常用装置,其主要作用是对电气设备行有效保护,其工作原理为对过电电压加以限制,从而维持稳定性的电力系统工作,通过合理运用避雷器,可保证电力系统不会有跳闸现象出现,通过相关设备时过电压也相对安全,不会损坏或威胁设备,其主要原因为通过避雷器时处于较大电压,可向地面传输短路流动的安全电量,从而对电压进行有效限制,实现对电气设备进行保护的良好作用。
        3.2防雷接地装置
        电气设备的接地依据为用途,可以行三种划分,包括防雷接地、工作接地及保护接地。防雷接地要求雷电保护主要也是为了防止现阶段在接地装置作用下由射线促使提升电位。从物理角度来讲,防雷接地装置需具备两个,分别为高雷电流及处于较大幅度的雷电流。高雷电流属于等效频率,若增加雷电电流幅值,也会随之增加电流密度,促使电阻值增强,在此过程中,土壤也是非常关键的,若电场的强度于土壤穿过,将会有接地系统火花放电的情况出现,导致土壤的电导率明显增高,促使降低接地系统的电阻值。在施工输电线路期间,防雷接地装置一般安装在塔的底部,因此电阻可起到关键性作用,会直接影响防雷接地装置的性能,一般情况下是都需将电阻值降低,从而提高电位[4]。除此之外,输电线路若安装在低电阻区域,所选择的自然接地体应具备钢筋混凝土结构,若该地区处于较高的电阻值,则需将接地体合理分布,或通过连续保持相邻扩展,也可以采取减阻剂将电阻降低。
        3.3防雷措施于工程中的应用
        共有三种防雷措施于工程中应用,避雷线为第一种形式,通过对避雷线的合理使用,可以保证遭受雷击的可能性得到很大程度上降低,因避雷线可将传输导线屏蔽掉,运用塔杆向大地运输电流,该措施有着便捷的优势,且可获取良好效果,值得推广应用。消弧线圈的合理设置为第二种措施,能够消除掉电弧,保证跳闸概率得到显著降低,从而维持正常供电。安装避雷器为第三种形式,一般情况下会在经常发生雷电的区域使用避雷器。
        4结束语
        总而言之,电力技术在电力调度运行期间,所发挥的作用十分重要,为了稳定运行调度情况,并保证合理应用电力技术,从而在电力企业发展期间提升经济效益。除此之外,还应不断创新电力技术,增强工作人员专业素养,从而推动电力行业的全面发展。
        参考文献:
[1]崔志瀚, 崔雨. 输电线路及变电站在多雷区的防雷保护研究[J]. 通信电源技术, 2018, 35(5):57-58.
[2]苏继森, 扈海泽, 禹荣勋,等. 某35kV变电站输电线路雷击机理分析及防护研究[J]. 电力学报, 2018, 146(5):365-371.
[3]周洋, 祁永梅. 500kV高压输电线路运维及防雷措施分析[J]. 山东工业技术, 2018(23):170-170.
[4]刘俊男, 张勇杰, 王彤,等. 解析输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J]. 名城绘, 2018(7):558-558.
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