曾臻
深圳供电局有限公司 广东省深圳市 518000
摘要:根据输电线路运行状况及电力生产要求,注重其运维风险及其解决措施探讨,可使输电线路的运行质量更加可靠,有利于实现电力企业生产成本最低化及效益最大化的长远发展目标,避免对输电线路的应用价值造成不利影响。因此,在对输电线路方面进行研究时,应给予其运维风险更多的关注,积极探索相应的解决措施进行科学应对,确保输电线路应用效果良好。鉴于此,本文主要分析输电线路的防雷设计与运维技术。
关键词:输电线路;防雷设计;运维技术
中图分类号:TM712 文献标识码:A
1、引言
随着全球气候的变化,近年来,暴雨雷电等恶劣天气频发,我国电网穿梭于各种地区,环境复杂,大部分输电线路分布在高山峻岭,非常容易受到雷电等自然灾害的威胁,因雷击引起的跳闸事故也越来越多,注重防雷及其解决措施探讨,可使输电线路的运行质量更加可靠,因此,在对输电线路方面进行研究时,应给予其防雷方面更多的关注,积极探索相应的解决措施进行科学应对,确保输电线路应用效果良好。
2、输电线路防雷设计原理
(1)输电线路合理选择路径。雷电发生的频率与输电线路所处的地理位置、地貌、降水量、雨季雷暴日等环境特征有关。在进行输电线路设计时,通过对气象资料的搜集和分析,在线路规划时避开山谷、水域上方及周边以及盆地等雷电频发区域,能够有效降低被雷电击中的可能性。
(2)正确的防雷措施。目前输电线路的防雷保护措施主要通过架设避雷线,降低接地电阻,安装线路型避雷器,增设耦合地线以及提高绝缘等级等几种手段。架设避雷线和安装避雷器是输电线路防雷保护有效的措施。输电线路合理选择路径后,为了减弱雷电带来的电磁场、强电流以及热效应造成的危害,在输电线路安装避雷器和避雷线,将雷击释放的电流引向接地保护系统,保护输电线路免遭损坏。
(3)“疏导式”防雷保护。目前各种防雷措施的核心思想是尽可能提高线路的耐雷水平,减少雷击跳闸率。我国把线路雷击跳闸率作为考核电网安全运行的重要指标,也即是“堵塞型”防雷保护方式,这种方式在电源点稀少,电网网架薄弱的情况下是合适的,但实际中投资巨大,且技术上难以实施。因此,一些防雷研究专家又提出间隙防雷这种“疏导型”防雷保护方式,其核心思想是允许运行线路有一定的雷击跳闸率,采用间隙装置并联于绝缘子上,以定位雷电闪络路径,疏导工频电弧,避免绝缘子损坏,虽有雷击闪落,但重合闸能够成功,就不必担心线路的雷击事故。因此,若将两种方式很好地结合起来,因地制宜地采用,输电线路防雷保护工作将更进一步。
3、输电线路防雷设计要点
3.1、调整接地装置
第一,如果该地区的土方电阻率≤100Ω·m,可以采用铁塔与钢筋混凝土进行自然接地,无须安装人工接地装置。第二,如果该地区的土壤电阻率在100~300Ω·m之间,不仅需要采用铁塔与钢筋混凝土杆保持自然接地,而且需要设置人工接地装置。第三,如果该地区的土壤电阻率超过2000Ω·m,可以使用6根总长度小于500m放射形接地体,可适当延长接地体。第四,针对高土壤电阻率的区域,若采取放射形接地装置,在杆塔基础周围土壤电阻率比较低的区域,可以局部安装外接地装置。
3.2、合理设置绝缘避雷线
输电线路避雷线不但具备良好的防雷效果,而且起到一定的线路保护作用,能够进行载波通信,降低不对称短路工频过电压等。由于用途不同,输电线路避雷线的安装方式主要分为两种,分别是悬挂在杆塔之上、经过绝缘子和杆塔保持连接状态。
3.3、线路避雷器设计
在我国的避雷器市场中,氧化锌金属避雷器因其避雷效果良好、相对成本较低的特点被广泛运用,其主要分为两种,分别为有串联间隙与无间隙。线路避雷器与线路绝缘子之间为串联状态,在工频电压的作用下,电阻会达到一定高度,当电线受到雷击时,强烈的电流会进入避雷器当中,当雷击电压高于导线电压时,避雷器会立刻起到导电泄电的作用,以此降低电击产生的电压,保护线路安全。当电压数值降到了一定数值之后,避雷器会出现“高阻状态”,并同时停止导电泄电作业,通过正确安装线路避雷器(如图1所示),可以起到良好的避雷作用。此外,避雷器的价格以及维护的成本较高,设计人员应当根据线路的分布以及当前地区的特点进行避雷器的布置,在雷电多发区域以及容易被雷击的部位安装避雷设备。应通过技术经济比较,采用合理的防雷方式,使设计更加全面。
图1线路避雷器安装
3.4、综合防雷考量
避雷器等在防雷方面作用明显,但不是唯一手段,近几年过多依赖安装避雷器进行防雷,而忽略了综合防雷考量。除了要考虑绝缘配置、接地电阻对耐雷水平的影响,还特别要注意防风偏绝缘子、跳线距离等防雷薄弱点的影响,再有就是要探索等效阻雷器等新技术的应用。
4、输电线路运维措施
4.1、注重输电线路自身抵抗性的提高
为了确保输电线路运维风险应对有效性,减少自然灾害对其安全性能的影响,则需要提高线路自身的抵抗性。在此期间,应做到:一是在应对雷击因素影响的过程中,应注重防雷设施的合理设置,并对防雷技术的适用性进行考虑,强化这方面的更新意识,促使输电线路运行中有着良好的防雷性能,为其高效运行提供技术支持;二是针对输电线路应用中的覆冰现象,可采用导线传输电流融冰、短流线路融冰等方法进行处理,逐渐提高输电线路在应对自然灾害方面的抵抗性,改善其运行中的安全状况,最大限度地降低线路运维风险发生率。
4.2、增强输电线路施工质量可靠性
输电线路施工计划实施中,其质量状况的好坏,关系着线路运行效果及应用价值等。因此,在应对输电线路运维风险的过程中,应对其施工质量可靠性的不断增强加以思考,避免加大线路运行风险。在此期间,应做到:一是注重输电线路施工过程的严格管控,加强信息技术使用,提高信息化管控方式的利用效率,促使输电线路施工过程能够处于可控状态,为其施工质量的全面提高提供技术保障,丰富输电线路运维过程中的技术手段;二是积极开展专业培训活动,实施好奖惩机制,提高输电线路施工人员的基本素质及专业能力,促使其施工计划实施更具专业性,为该线路施工质量水平的提升打下基础,高效地完成输电线路运维风险方面的应对工作。
4.3、科学选择输电线路检修模式
(1)定期进行线路巡视。结合输电线路的运行现状,按照线路运维计划,进行科学巡视,如果发现输电线路中的设备出现缺陷,要及时修护。通常来讲,输电线路的巡视需要每周一次,巡视单位要结合实际情况来定,可以进行有效调整。
(2)加强故障巡视。通过加强故障巡视,能够帮助输电线路运维人员更好地了解故障产生原因,并确定出故障点,结合故障特点,有针对性地进行维护。在输电线路故障巡视过程当中,运维人员要对各个巡视区域进行严格巡视,避免出现在终端或者遗漏,一旦发现可能会引发故障的物件,均需要将其带回,并详细记录下现场具体情况,为后续的事故分析提供重要的参考依据。
(3)开展特殊巡视。在气候变化比较大,自然灾害频发的地区,输电线路运维人员要开展特殊巡视,对整个输电线路进行严格巡视。如果输电线路出现异常现象,或者某个部件出现变形,要及时开展特殊巡视。
5、结束语
防雷技术与设备的应用可以保护输电线路不受到雷电的危害。经过上述内容可知,输电线路被雷击的概率与周边的环境、天气、地形等因素有关,因此需要工作人员根据输电线路的结构特点进行安装设计,合理运用防雷原理保护线路,减少线路的受到雷击的概率。
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