220kV输电线路安装线路避雷器重要性及应用

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:刘益鸣
[导读] 随着我国电网范围的不断扩展,输电线路受到雷击的概率也再不断的提升。
        刘益鸣                                            
        国网辽宁省电力有限公司检修分公司  辽宁营口   115007
        摘要:随着我国电网范围的不断扩展,输电线路受到雷击的概率也再不断的提升。为了强化220kV输电线路的防雷击能力,线路避雷器也被广泛应用于电网建设当中,它在避免输电线路雷电灾害、维护电网安全运行中发挥着至关重要的作用。在实际的操作中,为了确保线路避雷器的防雷击效果,不但要做好避雷器的选取与安装,还需要做好避雷器的养护。因此,本文对220kV输电线路安装线路避雷器重要性及应用进行深入的分析和研究,以供相关的工作人员参考。
        关键词:220kV输电线路;线路避雷器;重要性与应用
        
        1线路避雷器概述与原理分析
        1.1概述
        在220kV输电线路上安装线路避雷器的目的是在瞬态雷电冲击之下,减少绝缘子闪络的危险。在某些情况下,还能够对线路绝缘子以外的其他电器设备产生一定的保护作用。经过长时间的研究证明,在220kV输电线路当中装设线路避雷器,可以有很好的成效,雷击跳闸与事故率能够得到明显的降低,线路维护的工作量也能够大大降低。线路避雷器的工作原理如下:当杆塔受到雷击作用后,杆塔与避雷线等将会向大地与相邻的杆塔疏导该雷电流,而闪络现象的产生重点取决于杆塔顶端的电位以及导线电位之间的差值,假如比绝缘子串一半的放电电压还高,就会出现闪络。重点有四个方面的原因会影响到220kV输电线路的抗雷击能力,分别是绝缘子的放电电压、雷电流强度、接地电阻以及架空避雷线,其中架空避雷器与接地电阻是可以控制的,为了使得输电线路具备更强的抗雷击能力,通常采取降低接地电阻或者安装线路避雷器的方法。
        1.2线路避雷器的避雷作用原理分析
        在输电线路的防雷设计中,线路避雷器主要根据输电线路绝缘子串50%的放电电压、雷电电流强度、输电杆塔塔体冲击接地电阻。在一般情况下,50%的放电电压值是恒定的,而雷电电流强度不是人为可干预的,所以,通过降低塔体接地电阻来实现防雷效果是很困难的。但随着线路避雷器的发展,其能改变雷电电流的分流情况,从而实现对雷电灾害的规避,即当输电线路遭遇雷电袭击时,在导线与避雷线的位置通过电磁感应作用,避雷器会进行分流、分压,将一部分电流、电压分解到杆塔之上,以此确保输电线路不被雷电损伤。避雷器可以在工作过程中,让首次过零的时候,就熄灭,确保输电线路的正常运作。通常情况下,当雷电击到输电线路之后,会产生巨大的瞬时电流和电压,当线路两端的电流、电压与避雷器设定电流、电压相同时,避雷器便会产生作用,进入工作流程,进行电流的分流和电压的分压。通过分流、分压来降低输电线路的负荷,避免绝缘子闪络情况的出现。
        
        2线路避雷器的结构类型
        随着线路避雷器在输电线路防雷中的应用不断增多,线路避雷器的种类也在不断增多。按照结构对线路避雷器进行分类,主要可以分为无间隙线路避雷器和外串间隙线路避雷器。外串间隙线路避雷器又可详细划分为绝缘支撑件和纯空气间隙两种类型,其在输电线路防雷中都有着广泛应用,防雷效果十分明显。按照线路避雷器外套材料划分,主要类型有瓷外套、合成外套两种;按照线路避雷器的电压等级划分,配电线路避雷器和输电线路避雷器是其主要的结构类型;按照功能对线路避雷器进行划分,可分为主要限制操作避雷器、雷击过电压避雷器、兼有限制避雷器三种。在众多不同类型的线路避雷器中,外串间隙线路避雷器不断改进着防雷工艺,得到了广泛应用。

在实际使用过程中,这种类型的避雷器与其他线路避雷器相比,能承受更高的电压,对线路的保护效果也相对较好。在外串间隙线路避雷器的分类中,纯空气间隙避雷器和绝缘支撑件间隙避雷线各有所长,前者结构简单,具有较高的稳定性,但安装难度较大,对安装校准工作有着较高的要求,对安装质量的要求也较高;后者的优势在于安装工艺简单。
        
        3线路避雷器在220kV输电线路中的应用
        3.1线路避雷器的选择
        安装线路避雷器的主要目的是减少输电线路的雷电灾害和维护电力系统的稳定运行。因此,在选择避雷器的过程中,应根据输电线路的实际需求确定类型,确保所选择的避雷器能在防雷电的过程中发挥最佳效果;在选择线路避雷器的过程中,要对系统正常运行的标准电压、暂态过电压、雷击密度和绝缘子闪络等因素进行综合考虑,从而保证线路避雷器的有效性;为了保证线路避雷器能发挥最佳的防雷效果,应对杆塔接地的质量、有效故障电流和闪络比例等进行综合考虑。此外,在各项参数都正常的前提下,还应对线路避雷器的电能吸收能力进行考虑。
        3.2线路避雷器的安装
        在线路避雷器的安装过程中,安装位置的选择对线路防雷效果有着重要的影响。为了保证线路的防雷效果,在安装过程中,应根据输电线路的实际要求来确定安装位置,每个杆塔都应该安装合适的线路避雷器。在特殊情况下,每相输线路也应该安装线路避雷器。但在安装过程中,不能盲目追求防雷效果,进而不断增加线路避雷器的数量,而是要兼顾经济性与实效性,在保证不增加工程成本的前提下实现最佳的防雷效果。在安装过程中,线路避雷器的安装数量不能随意确定,应尽量选择一相。对于接地电阻较大的线路,可以适当增加相数,选择二相或三相,从而保证输电线路的抗雷电能力不断提高。在线路避雷器的安装施工中,具体操作包括三步:(1)将避雷器通过线路或绝缘子悬挂在输电线路杆塔上后,开始安装施工。安装方式要根据线路避雷器的质量选择,保证避雷器牢固、稳定地发挥作用。(2)在线路避雷器的安装过程中,串联间隙距离的计算是关键。如果在输电线路上安装纯空气间隙线路避雷器,其间隙距离要远远小于绝缘支撑件间隙线路避雷器。(3)在线路避雷器的安装过程中,要对避雷器和绝缘子的距离进行合理控制,避免二者产生横向放电,影响输电线路的正常运行。
        3.3避雷器设计的要点分析
        避雷器设计的要点主要有以下几点,(1)避雷线的设置要双重保障,并且要侧重边相导线一边,以此来缩小其绕击区域面积;(2)尽可能确保避雷线结实、有效,以此来提升避雷效果;(3)在杆塔最上方进行避雷器的设置,通过避雷针来引导雷电所产生的巨大电流、电压,对输电线路起到保护作用;(4)在边相导线38m之内进行避雷器的设置,避雷针的设置有利于雷电强大电流、电压的缓冲,特别是能够对38m范围之内的建筑物、电力设备等起到保护作用,防止雷电的伤害;(5)在边相导线与避雷设备垂直方向,进行安全距离的设置,以此来确保避雷器能够发挥最大作用,能够更好的对电力设备、输电线路起到保护作用,其主要进行强大电流、电压的合理引导,也就是说,垂直距离的大小将直接决定着避雷效果;(6)进行避雷针的科学设计,让避雷针发挥最大作用,能够起到缓冲强大电流、电压的作用,对输电线路起到最大的保护作用,进而来确保电力设备的安全运行。
        
        4结束语
        通常来说,在电力输送的过程当中,会遭遇一系列很难克服的自然环境问题,尤其是恶劣环境的影响,将会给220kv输电线路造成很严重的损害。雷电是220kv输电线路被破坏主要原因之一,因此为了防止220kv输电线路遭受雷电的破坏,我们一定要开展避雷器的安装与应用,因此来保证220kv输电线路的安全、可靠运行。

        参考文献
        [1]陈冰.线路避雷器在高压输电线路防雷中的应用思路[J].现代企业文化,2019(34).
        [2]季坤,严波,操松元,陈伟,汪伟,张莹.220kV同塔双回输电线路避雷器防护[J].电瓷避雷器,2018(4):128-132,137.
       
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