王贻达
海南电网临高供电局 海南临高县
摘要:高压架空线路运行范围广、输送距离远、运行环境复杂,架空线路在运行过程中受到风、雪、雷电等自然因素和人为因素的影响,容易出现短路故障、杆塔故障、绝缘体破裂等问题,影响到输电线路运行的安全性和稳定性。通过分析高压架空线路常见故障的原因,并根据线路原因提出了相应的应对措施,提高高压架空线路的防雷性能,确保高压架空线路运行的正常有序运行。
关键词:高压线路;线路故障;防雷措施
引言
由于我国地域辽阔,不同区域的自然环境、地形地貌、水文条件具有一定的差异性,高压架空线路作为输电线路的一种形式,在山区、丘陵、高山等区域广泛应用。由于高压架空线路运行环境比较复杂、运行阶段多,容易受到雷击、风雪等因素的影响,从而导致高压线路出现故障,导致线路起火,大面积区域停电,给电力用户的正常生活生产带来影响。探讨高压架空线路故障原因,并采取防雷措施,提高架空线路运行的安全性和稳定性具有重要意义。
1、高压输电线路防雷存在的隐患
1.1绝缘子使用过程中存在的隐患
合成绝缘子在运行过程中极易出现老化现象;钢化玻璃绝缘子一旦遭受雷电袭击则极易出现裸串现象,而且在其运行初期的自爆率比较高;由于陶瓷绝缘子笨重且易碎,因此在输电线路运行过程中极易受到过电压的影响,最终由于发生闪络而被磨损甚至击穿。
1.2避雷线防雷存在安全隐患
雷电击中输电线路时往往会产生大量的过电压,此时,双避雷坶将会在导线上有效地覆盖避雷线,以确保避雷线的功能与作用得到充分发挥。一旦发生雷击现象,雷电将会击中避雷线,雷击产生的雷电流会通过塔杆泄放入大地。
1.3塔杆存在隐患
塔杆是高压架空输电线路当中用于支撑输电线的一种重要物体,主要由钢筋混凝土与钢材2种材料构成。就高压输电线路而言,多由钢筋混凝土杆构成,而大多数钢筋混凝土杆还由内部钢筋、接地装置与横担3大部分组成。在持续长时间运行之后,钢筋混凝土塔杆极易发生风化及严重裂化等现象。
1.4接地装置存在隐患
接地装置是用于连接地下连接网与接地电极的一种设施,就高压输电线路而言,其接地装置隐患主要表现为以下2个方面:①在安装接地装置时未能严格依据相关标准对其质量进行控制,导致接地装置接地线的长度与预埋深度不符合标准要求,使接地装置的电阻值有所改变,最终引发雷击安全事故;②地网发生电化学腐蚀,塔杆地网位置处的土壤是导致地网发生电化学腐蚀的一项重要原因。
2、高压输电线路防雷措施
2.1合理安装避雷器及其避雷线
在架空输电线路中,可以通过合理安装避雷器来达到防雷效果。在架空输电线路中安装避雷器,这样当输电线路遭受到雷击现象时,雷击放电就会产生分流的现象,一部分的放电电流就会通过避雷器传输到附近的塔杆中,然后通过塔杆将放电电流传输到地中,如果雷击放电量超过定值,那么避雷器就能够将放电电流分成分流,传输到附近的塔杆中。当雷击放电电流通过避雷器以及导线时,放电电流能够受到导线中电磁感的影响,进而使得放电电流在避雷器以及导线中产生耦合分量现象,并且避雷器的放电分流要远远超过避雷线的放电分流,而分流产生的耦合分量现象能够促使导电电位提升,这时候绝缘子的闪络电压就会大于导线与塔杆顶之间的电位,所以绝缘子就不会发生闪络现象,故而,输电线路避雷器具备非常良好的供电箱作用,而这种作用也是在输电线路中安装避雷器实现防雷的一大特点。避雷线是架空输电线路最为常见的防雷措施,在架空输电线中安装避雷线能够达到以下效果。其一,能够有效避免雷电直接击中相线。
其次,当雷电击中塔杆顶时,能够使得雷电发电电流产生分流的现象,减少雷电发电电流流入塔杆现象。其三,能够屏蔽导线,进而有效降低导线感应电压。随着电力事业不断的发展,避雷线的效果并没有特别明显,并且在低电压输电线路中避雷线并没有起到很好的作用,所以避雷线更多的运用在高电压输电线路中。
2.2建立高压架空线
在线视频监控系统高压架空线路由于运行环境复杂,在运行过程中,可能受到鸟害、空气污染、雷击、风雪等自然灾害的影响,导致线路发生电力故障。因此,需要对高压架空线路进行巡视,及时发现线路存在的问题,并进行检修。高压架空线在线视频监控系统是利用现代化图像数据采集技术、压缩编码解码技术、3G通讯技术、超低功耗技术、视频监控技术等现代信息技术,对高压架空线路实行24h实时监测,可以解决高压架空线路运行过程中出现的导线挂异物、导线覆冰、鸟害、雷击等问题。高清摄像头可以24h监控输电线路的运行情况,并将采集的线路运行图像信息发送到监控中心,监控中心可以观看各个采集点的数据信息,及时发现线路存在的安全隐患,并采取有效的措施,防止电力事故的发生。并通过人工方式,在现场异常情况下连续抓拍或者摄像,达到24h全天候监测的目的,减少电力巡视工作人员的工作强度,提高高压线路运行的安全性和可靠性,为线路管理和运营单位提供直观、可靠的线路信息,为线路运行管理提供决策参考。
2.3加强架空输电线路绝缘水平
防雷和绝缘密不可分,加强绝缘不仅仅能达到避雷效果,并且还能够有效提高人们生活安全以及用电安全。在架空输电线路中可以通过增加绝缘子的数量来获得加强绝缘水平的效果,并且在架空输电线路中的接地电阻越低,那么绝缘水平效果就越加明显。即使是在不能够实现降低接地电阻的架空输电线路中,通过增加绝缘子的片数其耐雷也能够有效提升6kA左右。一般来说,在架空输电线路中所采用的绝缘子是有机合成的绝缘子,通过大量的研究表明,有机合成的绝缘子比陶瓷以及玻璃绝缘子的性能相对差些,但是在有机合成的绝缘子中含有不击穿结构,当输电线路受到雷击后,能够有效预防雷击放电进而产生不可逆现象发生,绝缘效果非常明显。因此,在受到雷击率高以及雷击很强的地区都会运用有机合成的绝缘子,有效加强架空输电线路的绝缘水平。另外,可以运用新型的绝缘方式来提升架空输电线路的绝缘水平。近几年来,随着我国科技水平不断提升,在架空输电线路中运用了大量的新型绝缘方式,不平衡绝缘方式就是其中一种。不平衡绝缘方式就是以输电线路调度数据为基础,有效加强输电线路的绝缘水平,进而使得绝缘子得以改善,这种情况下就能够提高架空输电线路的耐雷水平。
2.4降低杆塔的接地电阻
输电线路防雷针对杆塔接地电阻提出了宽泛的要求,然而对于土壤电阻率较高的高原地区的输电线路而言,就不应当仅限于原有设计参数,应当采取有效措施适当降低杆塔的接地电阻。而且每年还要以相关规范要求为依据测量全线杆塔的接地电阻,再与之前的数据进行对比,对于电阻值显著增加的杆塔应当采取挖深接地坑道、接地降阻剂等方法降低杆塔的接地电阻,使其位于合理范围之内。若以上措施均无效或不合格的接地电阻量较多,则必须实时改造线路的接地装置。
结语
架空输电线路是电力系统输电的重要组成部分,也是人们生活中常见的输电线路,因此,架空输电线路的安全性十分重要。在针对架空输电线路的防雷措施进行研究的同时也一定要注重考虑线路能够遭受到雷击的种类,结合实际情况运用合理有效的防雷措施,才能够真正使得架空输电线路起到防雷作用。
参考文献
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