500kV线路瓷绝缘子雷击断串故障分析

发表时间:2020/10/22   来源:《中国电业》2020年17期   作者:张渝婉,武楷烽
[导读] 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
        张渝婉,武楷烽
        国网山西省电力公司输电检修分公司,山西省太原市,030001
        摘要: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;雷击事故;原因;防雷措施
        引言
        500kV输电网的安全稳定运行,常因雷击事故发生,给供电的稳定性与安全性带来不利影响,也严重影响生产与生活的正常用电。通过对500kV输电线路常见雷害事故产生原因进行分析与总结,才能为科学采取相应防雷措施提供技术支持。更好的保障输电线路运行安全,为人们生产、生活提供良好的用电服务。
        1线路雷害事故产生的原因
        1.1500kV输电线路防雷措施不充分
        如果500kV输电线路防雷措施不充分,极易受到直击雷与间接雷灾害影响而损坏。尤其在一些空旷地段,因输电线路周边缺少建筑物的遮挡,很容易在雷雨季节受到直击雷的破坏,导致输电线路出现严重的雷害事故。而在一些高层建筑附近的输电线路,则易遭受间接雷的影响。在雷击灾害发生时,输电线受电磁感应影响,瞬间产生高电压,并通过电磁分量和静电分量产生高压感应电流,在这样的环境中,如果没有安装相应的防雷设施或者防雷器件存在缺陷,会对500kV输电线路造成严重破坏,并诱发一系列雷害事故发生。
        1.2绝缘子作用失效
        绝缘子作用失效主要是指发生了污闪情况导致的绝缘作用减弱。绝缘子由于长期暴露在空气之中,会粘附上各种杂质。当遭遇雷雨天气时,这些杂质被雨水打湿,再被雷电击中,就会发生污闪,此时的绝缘子就会失效。
        1.3雷电绕击对输电线路的影响
        雷电绕击对输电线路的影响较大,当500kV输电线路出现雷电绕击情况时,雷电可以避开输电线路上的避雷针等普通避雷装置对输电线路造成危害。另外,雷电绕击情况在较为空旷的线路位置较为常见,偶尔也会发生在线路布置较为烦琐的输电线路中,输电线路在被雷电击中时,产生的危害会向输电线路的两边开始传递,出现线路闪络的情况,严重影响500kV输电线路的正常运行。
        1.4绝缘子存在质量问题
        绝缘子是500kV输电线路中常用的电气部件,是一种特殊的绝缘部件,在架空输电线路中起到重要作用。如果绝缘子自身质量存在问题,极易在雷击发生时,因过电压而导致绝缘子被击穿或沿表面闪络,导致输电线路出现接地故障和短路故障,影响输电网正常运行。
        2500kV输电线路主要防雷措施
        2.1增强线路元件的绝缘强度
        雷击针式绝缘子发生故障在雷击导致的事故中较为常见,主要原因一是雷雨天气较多,二是针式绝缘子的元件自身质量不过关,导致其绝缘强度不够,因而一再造成事故的发生。故而在生产输电线路时,尤其需要注意线路元件的绝缘强度是否足够,可以适当地提高生产标准,进而提升输电线路的防雷能力。首先,由于500kV输电线路遭遇雷击的概率较大,因此需要提高其绝缘能力。其次,根据实际经验所得,悬式的绝缘子一般在遭到雷击后,不会轻易发生故障,但针式绝缘子却频频发生故障。因此我们需要加强针式绝缘子的防雷能力,这样才能帮助500kV输电线路大大提高防雷水平。此外,我们还应当设置恰当的电压电流,以此来确保熔断器以及开关等部位发生问题时的动作,低压及高压熔断器的配置在输电网运行时,都应当依据给定的容量施工。

最后,为了加强500kV输电线路的运行稳定,我们还需要对接地导线进行保护,防止因接地导线短路、氧化等问题,造成雷击故障。
        2.2安装保护间隙绝缘子
        感应雷过电压容易对500kV输电线路的运行安全造成较大的危害,常常架空绝缘导线断线、绝缘子串出现闪络断线、输电线路跳闸停电等安全事故。针对此类灾害,需要通过提高500kV输电线路的绝缘性达到提升500kV输电线路的对雷击灾害的抵御水平。在500kV输电线路内安装并联保护间隙绝缘子,可以有效的将雷电导到大地,避免绝缘子因闪络而严重烧毁。并联间隙绝缘子的使用,在进行500kV输电线路做防雷保护中,也显得十分的重要。在正常运行的情况下,间隙处于绝缘状态,输电线路和变压器等电气设备的击穿电压比间隙的击穿电压高很多,如果出现雷电过电压灾害时,间隙被瞬间击穿接地,输电线路、电气设备的电压被拉低,从而起到保护线路以及设备的防雷击作用。除此之外,并联间隙绝缘子的运行维修都非常方便,用肉眼直接观察状态。
        2.3架空避雷线
        在雷雨比较多的地区,输电线不受雷击是不可能的,现实中常采取安装避雷线的方法直接预防雷击。但是避雷线对绕击雷或感应雷的效果不太明显,而架空避雷线的做法可以对雷击进行分压,防止雷击点的过电压对输电线路的冲击。500kV输电线路一般不全线设置架空避雷线,但每基电杆都要接地,接地的电杆能够起到避雷的作用。
        2.4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。
        2.5架空绝缘导线防护
        架空绝缘导线具备绝缘性能好、防腐蚀性强、防外力破坏、强度大等优点。架空绝缘导线可以降低线路引雷,即使有雷电,受到的影响也会很小,可减少接地故障造成的停电时间。安装避雷器能够有效保护架空绝缘线路。为了预防绝缘导线的绝缘层被雷电击穿,需要采用绝缘子两端并联放电间隙的方式,将放电间隙电压调到绝缘子冲击电压以下,线路在遭到雷电袭击时就会受到放电间隙的保护。
        2.6科学选取避雷器
        避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。输电线路安装避雷器时,为了有效地发挥其防雷实际效果,应科学选取避雷器类型。在选择该避雷器的类型必须遵循正确使用地点,具体问题的具体分析的原则。因输电线架设的位置、地点的差异,需要选择适合于当地气候条件避雷器。再者,在选择避雷器时,也需要对不同类型、不同型号的避雷器的优缺点进行对比,结合实际应用环境与条件,科学选取。避雷器选型重点是确定暂时过电压的范围。既要保证避雷器在雷击时,承受较高的操作过电压及大气过电压下可以可靠、安全地动作,又要保证在暂时过电压下阀片不动作。才能更好的发挥出避雷器效果,提高输电线路运行的可靠性与安全性。
        结语
        总而言之,500kV输电线路在我国电网中的应用较为广泛,因此,设计人员需要加强对500kV输电线路的防雷设计,在实际建设过程中,完善各种防雷措施,从而保证500kV输电线路的安全稳定运行,保障我国国民的生活质量。
        参考文献:
        [1]陈涧宁.高压架空输电线路引雷对附近500kV架空输电线路的影响[J].电工技术,2018(18):22-23.
        [2]黄玲珑.浅析500kV输电线路防雷措施研究[J].科技视界,2016(3):265.
        [3]赵传亮.500kV架空输电线路防雷措施配置方案的渗透[J].电子制作,2017(20):55-56.
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