王继明
国网山西省电力公司晋城供电公司输电运检室
摘要:现阶段,随着经济的发展,我国的输电线路的发展也有了很大的提高。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。
关键词:架空输电线路;防雷;接地设计
引言
近几年来,随着中国改革开放经济的飞速发展,居民的生活水平、社会化程度有了显著的提高,各个家庭的用电量也随之增大,因此总用电规模也有了质的提升,这就对我国的电力事业提出了新的要求,同时在一定程度上也促进了电力行业的发展。输电线路作为电力系统中必不可少的一部分,它的正常工作直接会影响到整个电力系统的电能输送情况,尤其是在输电线路受到雷击后,会出现非常严重的故障,例如线路短路不能正常供电,甚至还会发生火灾等。因此相关电气技术人员一定要加强输电线路的防雷性能,确保输电线路的稳定工作。
1进行架空输电线路防雷与接地设计的必要性
(1)架空输电线路的组成基本包含了杆塔、架空地线、绝缘子串、导线以及接地装置等部分。在架空输电线路中,绝缘体将输电线路固定在杆塔上,是确保电力传输质量的关键设备。架空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,很容易造成架空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,在架空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)在架空输电线路广泛应用的当今社会,保障架空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。同时在架空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,使架空输电线路能够具备良好的防雷击功能。(3)此外,杆塔接地装置是架空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,对于架空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架空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架空输电线路的防雷与接地设计
2.1“疏导型”防雷技术的应用
“疏导型”防雷技术在实际的输电线路中应用可以有效增加电能在输送线路的抗雷性能。相关技术人员利用定位雷击闪络和疏导工频电弧的方式来保护绝缘子串,有效保证重合闸的成功几率。在实际的应用中电气技术人员有以下两种技术方案可以实现:一是合理设置绝缘子串并联的间隙。为了更好地保护绝缘子串和间隙中的设备正常工作,必须要设置好两者之间的距离,保证其距离在绝缘子串的干弧长度之内。但是必须要注意的是这种技术方案不适合高压输电线路的使用;二是电气技术人员需要加装线路式的避雷装置。这种类型的避雷装置主要的化学成分为氧化锌。
它的作用主要体现在以下几个方面,一是该装置的布置可以有效提高整个输电线路的绕击抗雷性能;二是还可以有效提高整个输电线路的反击抗雷性能;三是可以极大降低高压输电线路在遭受雷击时的跳闸现象。
2.2应用不平衡绝缘防雷方式
最近几年,我国电力企业在政府部门的大力倡导下,正在积极努力地进行高压输电线路、特高压输电线路的建设活动,其最终目的就在于提升电力企业的整体供电效率以及供电质量。在这种情况下,双回路电线架设电线的方式应用频率正在逐年提升。该种电线架设方式不仅可以极大地降低线路的占地面积,同时,还可以降低电线架设成本,但是在该种架设方式下,相关技术人员需要应对雷击导致大范围停电的问题。在这种情况下,差异化防雷技术的应用就显得尤为必要,而不平衡绝缘防雷方式属于差异化防雷技术的一种。该种技术主要指的就是在2个线路回路之间设置数量不等的绝缘子,当线路出现雷击问题之后,存在绝缘子数量相对较少的线路就会最先出现闪络现象,当闪络现象出现之后,可以有效提升另外一个回路电线的耦合性,进而提升输电线路的抗雷击能力。值得注意的是,相关的管理人员在实际应用该种方法的过程中必须要不断地强化对于各个线路的安全维护频率,制定出具有较强针对性的定期维护方案,并依照方案严密的审查各个输电线路段的磨损程度情况以及绝缘层绝缘子数量流失信息,一旦发现问题要及时进行处理,避免问题扩大化,同时还要严格的依照线路原件的使用年限规定对其进行更换处理,以此来降低雷击问题出现对输电线路造成的不利影响程度。
2.3“堵塞型”防雷技术的应用
“堵塞型”防雷技术为了更好地减少雷击故障,实际的应用中应该做到以下几个要点:一是相关电气技术人员应该合理地将地线的保护角设置得小一些。为了更好地保护输电线路,有效防止其受到雷击的影响,尤其是正在220kV高压电的输电线路杆塔的整体高度大于等于40米时,这个时候相关技术人员就需要将架空地线对各个相线中的保护角合理减少,要将其设置在5°左右,而对于更高的电压,如500kV的输电线路中,其地线的保护角应该降低到0°以下。二是相关技术人员必须要在输电线路上方设置架空地线。设置架空地线最主要的原因就是有效避免输电线路在遭受雷击的时候侧面的绕击导线出现故障,这种技术方法在实际的应用中非常广。三是相关技术人员还必须要根据实际的输电线路的情况来判断,并且合理加大复合绝缘子的整体长度。在实际的电力系统中,复合绝缘子的作用是至关重要的,尤其是在预防雷击闪络故障方面极其显著,一般在多雷和强雷地区采取这种技术方法。四是相关电气技术人员还应该在输电线路的上方位置塔头的方向布置避雷针。避雷针可以有效地避免大范围的输电线路遭受到雷击。经实践证明,合理设置避雷针的输电线路可以减少50%的雷击故障,尤其是在山区等多雷的区域使用避雷针,其效果甚佳。
结语
在诸多技术管理人员长时间的研究过程中发现,差异化防雷技术属于一种极为适用的输电线路防雷技术,该种技术主要强调的就是提升输电线路防雷工作的针对性,依照不同的情况,进行具体的防雷工作。而将该种防雷技术应用到输电线路防雷工作中,对于提升输电线路防雷质量有着较为显著的辅助促进作用。因此,相关的技术管理人员需要重点研究输电线路差异化防雷技术与策略。
参考文献
[1]黄强.架空输电线路防雷与接地的设计[J].百科论坛电子杂志,2019(11):504-505.
[2]童鑫.架空输电线路防雷与接地的设计探讨[J].名城绘,2018(2):560.
[3]邹国钦.架空输电线路防雷与接地的设计研究[J].大科技,2017(29):146.
[4]符传福,姚冬,陈钦柱,等.电网架空输电线路差异化防雷研究[J].电子设计工程,2019,27(22):70-73.