输电线路及变电站防雷保护措施浅析 薛涛

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:薛涛
[导读] 摘要:输电设备防雷属于国家基础设施建设当中非常重要的组成部分,也是我们一直在努力进行克服的难题。
        沈阳万益安全科技有限公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:输电设备防雷属于国家基础设施建设当中非常重要的组成部分,也是我们一直在努力进行克服的难题。为了对输电线路的成本进行降低,并更好的保障输电线路以及变电站可以正常的运行,必须要在防雷方面采取比较足够的预防措施,以更好的保障输电过程的安全性能。本篇文章主要简单的对输电线路以及变电站的防雷保护方做一下简单的介绍,希望可以给大家带去一些启发。
        关键词:输电线路;变电站;防雷保护
        1 引言
        在电网运行中,雷电是导致电网故障主要自然因素,而且输电线路有着较长里程,作为电力空中运输通道,更易因雷击而触发保护跳闸,严重破坏供电可靠性,同时变电站内设备也会受到雷电的损害,因此,供电企业应意识到防雷防护的重要性,有效降低雷电对输变电设备运行安全的影响。下面将针对输电线路及变电站运行中的防雷措施展开详述。
        2 输电线路防雷措施
        2.1 使杆塔接地电阻降低
        1)在架空输电线路中要充分的利用架空输电线路的自然接地。那么在接地施工过程中,要充分并且有效的运用混凝土结构中的钢筋骨架以及金属结构物等自然接地体,这种情况下是降低接地电阻的有效方式。2)引进接地装置设施。可以在塔杆所在位置以及架空输电线路附近有水平敷设的位置上引进接地装置设施。并且由于引进接地装置设施的经济费用较低,不仅仅能够达到降低接地电阻的效果还能够使得冲击接地电阻降低,获得有效防雷作用。3)土壤电阻率的改善。土壤电阻率与接地体的接地电子紧密相关,故而可以将接地体四周的土壤电阻率加以改善,进而使得接地电阻降低,达到防雷效果。首先,可以运用换土的方式改善土壤电阻率。简单来说,就是将接地体四周电阻率高的土壤运用电阻率低的土壤替换,进而使得接地电阻降低。这种方式虽然十分有效,但是施工工作量大,费用高。在运用换土法降低接地电阻时一定要保证电阻率降低、性能稳定以及腐蚀几率小的特点。
        2.2 分流的措施
        分流指的是在室外以及地面的所有电线之间进行并联连接,这样可以起到很好的避雷效果。当直接雷电或者感应雷电线路产生的相关过电压波沿着这些导线进入到房间或者设备的时候,避雷器的电阻会出现下降,下降到一个非常低的值,进一步接近短路的状态,这样雷电流就可以达到分流的状态。分流属于现代防雷技术发展当中的一项重点研究工作,可以更好的对各种各样的电气电子设备进行保护,属于非常关键的措施。对雷电进行分流之后,一小部分仍然会沿着相应的导线进入设备,这对于那些不耐高压的微电子设备来讲仍然非常的危险。因此,对于这类设备,应该在电线进入外壳之前进行多级的分流。
        2.3 线路自动重合闸
        因雷击故障特征为瞬时的大电流,会因超出保护限值而发生跳闸,而若不采取重合闸的策略,会增加输电线路故障停运时长,进而带来经济上的损失,所以自动重合闸装置的配置,对于保障输电线路在雷击后的快速恢复很有帮助。
        2.4 新型输电线路防雷措施
        2.4.1 新型输电线路架构设计
        随着电力工程技术发展,新型输电线路架构形式在安全性和输电效率方面有很大改进,同时受社会供电量需求增长的影响,以往的输电线路架设方式已达不到坚强智能电网建设的需要,而且整体防雷能力也有显著不足,所以应当在现有线路基础上予以改造,实现输电线路架构的优化,使其在达到更高输电能力的同时兼顾防雷安全性要求。
        2.4.2 可控放电避雷针技术
        尽管线路避雷针的设计,能够减轻雷击所带来的线路损伤,但仅能够针对单一方向的雷击电流,缺乏灵活性,在部分环境中达不到良好避雷效果。而新型的可控放电避雷器,其具有自主放电的特点,在防雷方面更加的灵活,环境适应性也显著改善。


        3 变电站的雷电防护措施
        3.1 变电站的接地电阻要求
        按照我国发布的《交流电气装置的接地要求》,相关的工作人员需要确保变电站内的接地装置达到如下几点条件,如R≤2000/I。在此之中,R的单位为Ω,这代表了在季节浮动最大化的基础上接地电阻的最大值。I的单位是A,这代表了经过接地设施的入地短路电流量。在变电站运作的过程中,一旦遇到电压母线事故,这些电流量就会逐步上升,这样就很难达到R≤2000/I的既定标准。在当前所推行的接地标准之中,其接地电阻取值放宽到5Ω。不过放宽接地电阻的实际取值存在约束性,而不是全部的电阻都能够采取5Ω的标准。如果要放宽电阻取值,那么就需要在防止转移电位受到威胁的基础之上,应用多方面的隔离手段。从短路电流非周期性分量影响的角度进行考量,倘若接地网电位出现了逐渐上升的态势,那么3~10kV的避雷器就不会出现变化,即使出现了变化也不会引发损害,此时,需要利用匀压处置的方法,同时判断接触、跨步电位差有没有达到既定的标准,在项目完工之后,还需要评测、制作电位分步的曲线。
        3.2 合理的配置避雷器
        虽然避雷器可以非常有效的对变电站的抗干扰能力进行提高,但是避雷器不可以在任何环境中都进行使用,需要按照具体的环境进行分配以及安装。要严格的按照电力设备的相关准则以及要求,这样变电站的相关电气设备才可以受到防雷保护。避雷器必须要比较符合相应的要求,并在有限的空间内进行合理的分布,以使电流可以完成彼此之间的共享,从而可以达到对变电站设备的保护效果。随着MOA在国内很多变电站当中的相应使用,防雷措施已经进入到了一个比较全新的阶段。人们会逐渐的意识到,只有对避雷器科学以及有计划的安装,才可以最大限度的对避雷器进行运用。相应地,还需要按照相应的使用要求在变电站当中对其他的电气设备进行部署。
        3.3 进线段防护措施
        所谓进线段,通常是指以变电站为中心两千米范围内的线路部分。在进线段设置避雷线有助于雷电波电流峰值的有效抑制,提高站内设备及线路的安全性。一旦雷电侵入波过大,超出避雷器耐受范围,会使得站内设备遭雷击损坏。所以,在变电站进线段区域内还要合理的布置避雷器设施。通常对于不同的输电线路,因其所具备的绝缘及耐雷水平有一定的区别,其所采用的避雷器设备也有较大差异。既要保证避雷器设置的合理性,对于雷电侵入波方能起到限制作用。对于线路杆塔的布置要考虑到接地电阻,可通过增大与土壤接触而降低其雷击电流回路的电阻。对于避雷器的规划也要考虑到其类型的差异性,通过优化避雷器材料,使其对雷电环境有更高适应性。避雷的关键还在于电阻数值的降低,天气变化及土壤特性均对避雷特性有影响,所以在避雷设施设计中要着重考虑天气及土壤等因素,对变电站进线段避雷保护进行科学的规划,充分发挥其对于站内电气设备的保护作用。
        4 结束语
        尽管人类对于自然环境当中的雷电现象无法控制,但是可以人为的对由于雷电引起的电路损坏现象进行减少。电路保护在日常的用电过程中显得非常重要,因此,对未来的防雷技术的相关研究可以从现实生活当中入手,与环境更好的融为一体,一方面可以对安装的技术成本进行降低,另一方面可以保障防雷技术得到更广泛的的应用以及推广。
        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(05):57-58.
        [2] 傅文韬.500kV HGIS变电站防雷保护配置研究[J].四川电力技术,2016,39(02):29-33.
        [3] 胡小林.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].现代营销(学苑版),2011(06):192.
        [4] 张超.输电线路防雷方法[J].科技传播,2010(22):109.
        [5] 林韶文,黄群古,曾益民.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].高电压技术,2003(05):17-18+57.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: