输电线路及变电站防雷保护措施浅析

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年15期   作者: 金家增 刘立鹏
[导读] 电网运行中,雷击是产生电路故障的主要原因之一

           金家增 刘立鹏

           国网呼伦贝尔供电公司扎兰屯输变电工区   内蒙古呼伦贝尔      162650


           摘要:电网运行中,雷击是产生电路故障的主要原因之一,雷击易烧坏电路,出现安全隐患从而引发火灾。为了减少雷电对输电线路的冲击,增强其安全性能,实施电路的防雷保护措施显得尤为重要,本文针对输电线路及变电站的防雷保护进行了分析。
           关键词:输电线路;变电站;雷电影响;保护措施
           前言
           在电路的运行过程当中,诸多不可控因素导致在日常使用过程中会遇到一些突发问题。由于输电线路较长,在空中运输通道中极易因为雷击而导致跳闸,轻则影响正常使用,严重会引发火灾威胁人身安全。所以相关单位要意识到输电线路及变电站防雷的重要性,降低雷电对于输电线路的影响。
           1、输电线路的传统防雷保护   
           1.1避雷针的定义
           避雷针也叫防雷针,是一种保护高大建筑及植物的一种避免雷击的装备。通俗来讲,就是在需要被保护的物体顶端安置一根“线”,就是接闪器,用一根导线与地面以下的地网相连接。当雷雨来临时,安装在物理顶端的在避雷针会形成一个聚集电场的空间,改变原来的雷电的方向,通过避雷针将电流汇入大地,以此来达到避免物体受到雷击的目的。
           1.2避雷针的安装及设置
           室外、高空很容易发生雷击事件,如果不能及时有效的采取防雷防电的措施,极易出现电路短路的情况。所以避雷针的存在就显得尤为重要,是防雷电保护措施当中不可或缺的一部分。要根据电力建设的相关规定,合理、有序的安装避雷针,不仅可以减少建筑物被雷电击中的次数,还可以减弱雷电自身的电力强度以及对高大建筑物的破坏程度。
           1.3避雷针的应用
           避雷针对高空建筑物防雷击的效果十分明显,因此得以广泛的使用。在事故多发地带,有关部门会采取避雷针与避雷器相结合的方式,避免电路受到损坏,在一定意义上保证了人民财产的安全。但是避雷器在安装上存在一定的局限性,不能保证对输电线路进行全方位的保护。因此,需要对避雷针与避雷器的安装进行优化。
           2、优化输电线路进而达到全方位的防雷效果
           随着时代的进步和科技的发展,优化电力工程的输电线路也取得了成果,在增加输电线路架构的安全性和提高输电效率等方面也获得了进步。随着人民生活水平的提高,社会上电力需求量也逐渐加大,传统的输电线路安装方式不仅不能满足基本的生活需求,而且在防雷击等安全性能方面也存在着弊端,因此要在原有的线路架构基础上进行优化改进,如此一来,不仅能满足人们的生活需求,还更加安全。虽然避雷针和避雷器的安装可以有效的避免建筑物在雷雨天气时受的损坏,但是在一些特定的环境中无法达到最好的避雷效果。可控放电避雷器应运而生,如今这种新的防雷措施,不仅可以做到自主防电,对于高大建筑物的防雷击损坏有着很好的效果,还能适应很多特定的自然环境。


           3、变电站的防雷保护措施
           3.1变电站的定义及作用
           变电站作为一个改变电压的地点,需要改变原有电压使之变为高压电,再根据使用需要降低电压,这种高、低电压之间的变换就需要变电站。变电站通过变压器将各种高低压电网相连接,是一种调控电力大小和方向的一种常用设施。在快捷有效的完成远距离的输电工作方面起着至关重要的作用,而且防止了电路的损坏,节约了能源。
           3.2变电站的安装位置
           站在经济学的度角度出发,为了实现利益最大化,应将变电站安装在接近负荷中心的位置;从生产生活角度考虑,变电站的安置不得阻碍生活的电路运输;在安全性能方面,变电站不得安装在易燃易爆、人员密集的地方;同时还要防火防潮,防止小动物钻入变电站从而引起电路故障。
           3.3变电站中安装避雷针
           变电站处于露天的环境当中,为了避免变电站受到雷击的伤害,需要在变电站的一些特定位置上安装避雷针。并与变电站地下的电网相连接,提高避雷的能力,避免变电站受到雷电的干扰,影响人们的正常使用。
           4、保证变电站不受雷电波的影响
           4.1雷电侵入波定义
           雷雨状态下,雷电自身产生的高压雷电波顺着电路管道入侵到变电站或用户当中,叫做雷电侵入波。
           4.2防止雷电侵入波对变电站造成危害
           避雷器可以有效的提高变电站抗雷击的能力。因此,合理配置避雷器就显得尤为重要,由于避雷器的安装环境要求很高,需要严格的按照相关的法律法规及安装规定进行施工,最大限度的分化雷电的冲击。经过多年的研究,避雷器的抗雷击性能方面也得到了很大的改善,由传统的阀型避雷器转变为氧化物避雷器,现在氧化物避雷器也已逐渐得到了广泛的使用。与此同时也需要考虑到设备安装的合理化和设计的安全性,变电站的内部设备与避雷器相结合,最大限度的保证避雷效果最优化。
           4.3对变电站实行进线段保护
           进线段是指以变电站为中心、以周围2000米环境为半径,在这范围内的线路部分。在进线段中放置避雷针及避雷器不但可以有效的阻止雷电侵入波,还可以加强变电站及电路设备的安全性能。如果雷电侵入波太大超出了避雷针的保护范围,那么变电站内部的设施就会受到损坏。不仅要在变电站内安装避雷针,在变电站周围附近的进线段范围当中,也要安装避雷器等避雷设备。由于不同的输电线路有着不同水平的抗雷击能力,所采取的避雷设备也不尽相同。在保证安装合理性的同时,还要有效的削弱雷电侵入波对变电站造成的影响。
           4.4断路器的保护功能
           一年四季出现的雷电次数不尽相同,雷电事故通常发生在雨季,因此除了要考虑雷击,还要考虑空气湿度对电路的影响。为了更好的保护电路设备,需要安装断路器。断路器具有绝缘的功能,可以在雨季来临的时候保护电路,但是降雨多发时段还是会受雨水的影响,降低电路的安全性能,因此要实行可调整、可修复的间歇保护。
           5、结束语
           总而言之,虽然雷电对于输电线路及变电站的影响很大,减弱了其安全性和可靠性,但是利用新的防雷保护措施还是可以极大地加强输电线路及变电站的防雷功能,降低自然对电网的损坏。相信随着科学技术的不断发展,人们对于自然环境的进一步掌握,今后的输电线路防雷措施会更加的有效,使用上也会更加的安全。
           参考文献:
           [1]徐泽运.输电线路及变电站防雷保护措施浅析[J].石化技术,2020,27(07):161+160.
           [2]史昱龙.输电线路及变电站防雷保护措施探讨[J].化学工程与装备,2019(12):231+239.
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