李志杨 杜彦兴
内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特市 010090
摘要：新时期下，随着我国经济的发展和社会的进步，我国国民对电力资源的需求量也在逐年上升，各种大型电站也越来越多，高压输电线的密集程度也在持续上升。现如今，我国也已经形成了以500kV输电线路为主要网架的超特高压输送网络。但是，由于输电线路通常情况下都建设在较为空旷的地方，在实际运行过程中很容易遭到雷击，导致高压输电线路出现故障，增加维修成本，这就需要电力企业加强对500kV输电线路的防雷工作的重视，制定相应的防雷措施，保证输电线路的稳定运行。
关键词：500kV；输电线路；运行；防雷技术
1雷击主要类型与危害
目前我国高压线路输电线路中广泛采用了架空线路,即用绝缘子将导线固定在直立地面的杆塔之上,架空线路维修方便,成本较低,但很容易受到气象和环境的影响而引发故障,雷击是诱发故障的主要原因之一,按照雷电集中输电线路的不同位置,可以将其分反击雷和绕击雷两类。
反击雷是指雷击发生时,雷电并未直接击中输电线路,而是击中了架空线路的杆塔。由于雷击电压过大,有可能将线路的绝缘子击穿,并对线路进行放电。绕击雷是指雷击绕过避雷线直接击中输电导线同时进行放电。
目前输电线路受到雷击后的损害主要表现为断线和雷击跳闸,受断线和跳闸影响的变电站将失去供电能力而导致其所负责片区停电。同时随着输电线路电压等级的升高,线路的运行安全就越加重要。对于500KV的线路来说,当雷击跳闸时,线路所带负荷难以瞬间转移,有可能引发变电站设备损毁甚至引发大规模的电网瓦解事故。
2500kV输电线路运行中的雷电流
500kV输电线路运行中相应会产生的雷电流,主要是为了线路接地系统的目标因为不幸被雷电击中之后,这个时候,就会由系统中的相关接地装置向大地释放一定程度的电流值。这种在线路中所产生的雷电流,大多数情况下是可以有针对性的通过安装在避雷针上的雷电电流计在大体上可以得到精准的测量,然而值得一提的是,在过程中也需要切实有效的关注到500kV高压输电线路上所产生的电流是时时动态变化的,这个时候就需要切实有效的展开与之相对应的很多实际测量,只有这样,才可以从根本上掌握雷电流在大体上的分布状况和分布规律。有针对性的根据我国各个区域雷电流的实际测量,可以很明显的得出相应的结果:针对总体的情况来说,雷电流的幅值变化和雷电流所产生的波头时间在趋势上是保持一致的,但是和塔杆高度并不存在比较显著的直接关系。
3500kV输电线路运行中的防雷技术措施
3.1制定宏观的防雷策略，防雷方案要有针对性
在进行500kV输配电线路防雷方案设计时要有针对性，例如针对其骨干输电网络，鉴于其关键的战略位置及其出现问题时会引起的连锁反应，需要以“堵”为主要原则制定防范方针，即以避免雷击造成的跳闸为主要目标展开相关防雷工作；针对多回路的同塔输出通道，合理的选用不同的准则来进行绝缘方案设计，优先考虑避雷效果而不是成本损耗，不计代价采用最合适的防雷方案；针对通道中的其他组成线路，利用“疏堵结合”的方案，即允许部分线路跳闸，以降低雷击对输配电线路的损害及防治雷击导致的输配电线路永久性停用。
3.2多级保护措施
整个建筑物得以正常运行离不开建筑物的输配电系统,而在建筑物中,最容易出现受到雷击的地方就是输配电线路;这就需要做好输配电线路的防雷工作,从而确保建筑物的安全。目前,大多数建筑物都安装了避雷针和避雷带等设备,但实验显示,这种防雷措施或者仅仅安全防雷器件,不能使输配电线路的安全运行得到保障。如果出现雷击下降的情况,建筑的自控设备,如电源机盘会在电击作用下而出现损坏。
因此,在针对输配电线路采取防雷措施时,一定要根据实际情况开展相应的多级防护措施。
(1)需要在变压器二次侧进行各种防雷装置的安装工作,可以确保外线产生的电压得到释放。
(2)应在各个控制站安装专用隔离变压器,专用隔离变压器的主要目的在于将外线残压、其他用电设备的操作过电压、配电线路上感应出的过电压进行释放。与此同时,在设置隔离变压器时需要进行科学合理的设计,并加大对其他电磁干扰的处理,进而降低雷电波导致的雷击现象产生。
(3)在对专用电源模板进行安装之前,需要采取相应的保护措施,从而使得先前的残压在最短时间内得到释放,并从总配电柜到自动系统的电源线,进行单独布排。需要注意,在布置防雷器时,需要将其安装的靠近保护设备,防止出现雷电侵入波的全部反射情况。
3.3减少避雷线保护角
避雷线保护角是避雷线和导线间与垂直线的夹角，架空地线如果具有较小的保护角，那么当出现雷电时，发生绕击的概率将减少，从而提高输电线路的耐雷水平，但是出于经济性和安全性的角度考虑，不同的电压等级对保护角的大小要求各不相同。保护角的选取要在线路安装之前就做好预算，当线路投入运行时则不可改变保护角的大小。同一电压等级架空线路处于不同地区时，其避雷线保护角也应有所区别，一般山区雷电更为频繁，所以山区的架空线路上避雷线保护角应较平原地区避雷线保护角小一些。
3.4降低铁塔的接地电阻
降低铁塔的接地电阻是目前我国高压输电线路建设中的一种有效的防雷方式，在我国500kV输电线路的防雷工作中也较为常见。其具体操作如下：（1）设计人员需要不断延长输电线路水平方向的接地线长度，从而有效降低电阻的冲击系数，降低雷击对线路电阻率的影响；（2）设计人员可以结合500kV输电线路的实际情况，采取相应的爆破技术，对线路的地面进行爆破，并在爆破结束后，利用压力机线路地面以下的位置中埋入电阻率较小的材料，以此降低地面的电阻率；（3）设计人员在接地网较为集中的地方也可以利用降阻剂降低线路的接地电阻。
3.5确保自动重合闸装置能够得以有效安装
电网在实现自我保护的时候,自动跳闸是电网供电系统中比较理想的方法之一,系统如果能够在一定程度上完成自动跳闸,以前的相应事故和故障就会完全消除。500kV输电线路在运行的过程中,遭到雷电击中,就会出现自动跳闸,这样就可以有效消除在线路中所产生的一系列的闪络放电等故障,从而有效规避了长期故障的发生。针对这种情况,为了能够在最大程度上有效提升供电网络的可靠性和稳定性,就需要有效确保自动重合闸装置的合理安装,并有针对性的把它和供电系统的继电保护有针对性的结合,这样能够在最大程度上实现联接,实现线路雷击跳闸的自动恢复,确保供电系统更安全可靠。
结论
综上所述,从根本上来讲,对线路的安全运行得以有效保障的措施之一,就是要对500kV输电线路运行进行防雷保护措施。通过对与之相对应的雷击电流和雷击对输电线路产生的危害展开有针对性的剖析,可以在很大程度上全面掌握防雷技术措施的科学性和有效性,对于这样的情况,相关的电力企业就需要从根本上切实有效的加强对于相关防雷技术的研发,在对于防雷对策贯彻落实的各个阶段,要严格根据相关的要求和规范展开相对应的操作,在最大程度上保证输电线路的施工质量,使后期输电线路能够更稳定的运行。
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