架空输电线路雷电绕击与反击的识别

发表时间:2020/11/3   来源:《当代电力文化》2020年16期   作者:王冬阳
[导读] 电虽然中国的科技技术随着社会经济的不断发展,也取得了显著的成效,但是有的方面还存在许多需要改进的地方,对其要立刻进行解决,以免出现的问题给生产生活带来许多困难。在生活当中很容易被忽略的地方就是高压输电线
        王冬阳
        国网山西省电力公司阳泉供电公司 山西 045000
        摘要:电虽然中国的科技技术随着社会经济的不断发展,也取得了显著的成效,但是有的方面还存在许多需要改进的地方,对其要立刻进行解决,以免出现的问题给生产生活带来许多困难。在生活当中很容易被忽略的地方就是高压输电线,因中国现在经济的发展速度,需要用电的地方很多,人们已经离不开电力。但用电方面也有许多需要注意的地方,以免出现安全事故。高压输电线是裸露在外界环境的线路,很容易被天气所影响,本文通过高压输电线的架空输电线路雷电绕击与反击的识别探讨,进一步分析防雷措施,并对其提出有关的防护方案。
关键词:绕击、反击;雷电入射角;暴露宽度;电气几何模型
引言
        实际当中,雷击杆塔可以来自不同的方向,但是传统的EGM模型,仅仅将雷电流看为垂直向下,因此会产生较大的误差。所以引入计及雷电入射角的改进电气几何模型,将雷电入射角扩大为[-π/2,ψmax],并推出在不同入射角下的暴露宽度,进而得出绕击、反击。计算了单回输电线路与双回输电线路的绕击、反击,并将其与传统方法进行对比。
1 双回输电线路暴露宽度的计算
        在防雷方法中最常用到的就是使用绝缘子,在高压输电线路上安置绝缘子,这种方法操作简单,而且成效比较明显,可以把雷击所造成的损害降到最低。在进行安装绝缘子时要关注环境的变化,以及电荷所带来的影响,以免绝缘子失去效果。绝缘子防雷的原理就是把导线支撑起来,以免电流出现回流的现象。

图1双回输电线路电气几何模型
        利用计算机编程进行计算,计算流程如图所示。此方法还可适用于多回输电线路的计算。

图2计算流程图
        把接在地上的电极跟地下有关线路的设备相互连接在一起,这个指的就是接地装置。在采用这个方法对高压输电线进行防雷时存在两种风险:①该装置在安装时需要电线杆跟土壤直接接触,长时间下就会出现电化学腐蚀的状况,从而对输电设备也产生一定的破损;②安装相关输电设备时工作人员要掌握,地下线路的深度以及长度,这些都会给安装之间的电阻产生一定的影响。
2 高压输电线路防雷绕击措施分析
2.1 绝缘子使用分析
在防雷方法中最常用到的就是使用绝缘子,顾名思义,就是在高压输电线路上安置绝缘子,这种方法操作简单,而且成效比较明显,可以把雷击所造成的损害降到最低。在进行安装绝缘子时要关注环境的变化,以及电荷所带来的影响,以免绝缘子失去效果。绝缘子防雷的原理就是把导线支撑起来,以免电流出现回流的现象。
2.2 避雷线防雷分析
避雷线又被称作架空地线,线路防雷中经常使用该方法。当输电线路被雷击之后,可以使用避雷线将反正进行遮掩,同时还可以承受很高的电流。比雷县在使用过程中还有一个缺点,该线路很容易被保护脚所影响到,从而不能更好的把导线保护起来,就会出现导线被雷电绕机。
2.3 杆塔架设分析
杆塔的一般作用都是为了支撑高压输电线路。在建造干塔的时候,所使用的材料则是钢材和混凝土,这种材料长时间下会出现缝隙,从而导致线路的防护逐渐下降,甚至会出现更严重的后果,致使水泥杆爆裂,倒塌等情况出现,使高压输电线路出现破损。
2.4 接地装置使用分析
把接在地上的电极跟地下有关线路的设备相互连接在一起,这个指的就是接地装置。在采用这个方法对高压输电线进行防雷时存在两种风险:①该装置在安装时需要电线杆跟土壤直接接触,长时间下就会出现电化学腐蚀的状况,从而对输电设备也产生一定的破损;②安装相关输电设备时工作人员要掌握,地下线路的深度以及长度,这些都会给安装之间的电阻产生一定的影响。


3 针对高压输电线路防雷绕击的改善方式
3.1 定期检查高压输电线路的绝缘子
        针对绝缘子的检查,可以从以下几点分析:①每个地区的海拔高度不一样,海拔高的地方安装高压输电线很容易遭受雷击,在这种地势情况下,需要工作人员加强对绝缘子的状况进行检验,如果绝缘子出现很低的数值或者零值的时候,要对其及时的进行更换,这样才能有效的把雷击风险降到最低。②防雷的效果会受绝缘子的状态所影响,绝缘子实际运用中,很容易就会被污水等物质而影响,生活区的高压输电线路要定期进行检查,以免因为水污染源而使绝缘子出现损坏,最后造成很大的损失。③在有的地方因为各种原因没有做好防雷措施,这种状况下可以采用不平衡绝缘的方式,来降低雷击的频率。
3.2 加强避雷线的架设
如果建造线路架设的地方是山区的话,倾斜度很容易影响防护角度,为了改善这一点,在设计的时候就可以使保护角小于5度。若是输电线路所经过的路线是平原的话,在设计保护角的时候,可以让其角度小于零度。总的来说,就是在设计保护角的时候,尽量让其接近零度,这样防雷的效果才会达到最佳。
3.3 减少杆塔接地电阻
在对高压输电线路进行防雷工作的时候,把杆塔接地的电阻降到最低,也是一个很有效的解决方案。针对工作方案进行改善的时候,要特别重视以下几点:①进行改良方案时,想要降低杆塔接地电阻,就要对杆塔进行全面的考虑,比如天气,地势,以及附近的环境等因素,对这些因素要详细的进行解析,对其总结出有效的改良方案,从而把这些因素下的影响降到最低。②建造输电线路时,要确保架空地线以及接地引下线的安装工作,要保证连接处的完好以及接触效果,不能让接触效果而影响到整个方案。③建造输电线路整个过程中,要制定完善的管理体系,管理者要对作业中的每一个环节和步骤进行严格的管理监督,并对其认真负责,确保预期的设计和实际的工程不能有太大的差异。④施工前要做好准备工作,要对施工地和周围的土壤环境进行实地考察,并且严格的筛选,看其土壤是否符合施工规则,如不符合要立即采取相应的解决对策。
3.4 合理选择避雷器
选择书店线路的避雷器有以下两点:①在进行作业之前,就要先了解安装避雷器的杆塔,看其遭受雷击的承受情况,若此杆塔受过很多次的雷击,就需要在杆塔的三相上面都要安置上避雷器,此杆塔周边的所有杆塔也要安上避雷器。另外,若是因为累积累积的次数很多的情况下,这个只需要在杆塔的侧面安装避雷器方可。具体的安装情况要根据不同的状况进行安装方案,灵活地采取解决措施,才能更好地达到避雷的成效。②避雷器的选择上也是非常重要,挑选避雷器要选用包含间隙的,此避雷器的周期长短影响着避雷效果,避雷器除了包含间隙,其增水性也很重要,选择时对其严格检验。
结论
        1)本文以传统的二维EGM为基础,将雷电入射角考虑进来,计算出入射角由-π/2到ψmax的暴露距离,进而求出绕击、反击。计算了220kV单回输电线路,并与传统方法进行比较分析表明:改进电气几何模型考虑了雷电入射角的变化算得的绕击、反击是传统模型的3.1倍,所以传统模型仅仅认为雷电垂直向下不能反应线路的真实情况。2)利用新方法对220kV双回线计算,计算结果表明:利用新方法算得的绕击、反击是传统方法的5.2倍。因此,回路数多的杆塔更应考虑雷电入射角的影响。
参考文献:
        [1]何金良,赵杰,NAYELM,蔡宗远.导线电压对电气几何模型的雷电击距的影响[J].南方电网技术,2007,1(1):14-19.
        [2]李晓岚,尹小根,余仁山,何俊佳.基于改进电气几何模型的绕击、反击的计算[J].高电压技术,2006,32(3):42-44.
        [3]吴凡,鲁志伟,王艺霖,张阳.220kV同塔双回线路雷击双回同跳防雷改造[J].东北电力大学学报,2015,35(3):6-11.

       
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