探究输电线路的防雷设计与运维技术

发表时间:2020/12/10   来源:《中国电业》2020年22期   作者:张严
[导读] 输电线路是电力系统的大动脉,在保障民生和经济社会发展等方面发挥着重要作用。为了避免供电系
        张严
        国网青海省电力公司海东供电公司 青海 海东 810700
        摘要:输电线路是电力系统的大动脉,在保障民生和经济社会发展等方面发挥着重要作用。为了避免供电系统被破坏,输电线路应当安装相应的防护设施。在雷雨天气时,高压雷电流会破坏电力设备与输电线路稳定运行,所以提高输电线路的耐雷水平十分必要。基于此,本文就输电线路的防雷设计与运维技术进行详细探究。
        关键词:输电线路;防雷设计;运维技术
        中图分类号:TM73文献标识码:A
        1 引言
        输电线路运维技术是经状态巡检和利用检修技术实现对有效资源的最大化利用,其将安全风险评估、状态检修作为基础,以状态运维策略为手段,可实现对输电线路是否健康安全及其效果的有效判断,可将输电线路因各种因素所致失修等问题发生的风险降到最低。在当前电力系统持续改革更新的背景下,对电力的需求量也越来越大,应做好输电线路防雷设计与运维管理工作,确空输电线路的高效运维,保障输电质量与输电安全。
2 输电线路的防雷设计
        2.1 防雷措施
        我国市面上使用的防雷措施主要为几种,分别为架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装避雷设备、加强线路绝缘以及装设耦合地线,这些措施可以提高线路的绝缘等级或者增强雷电流泄流效果,提升线路的避雷效果。当设计人员确定了线路路径之后,其需要使用防雷措施降低电磁场、强电流、热效应的危害,利用接地线将电流引导进地面中,避免输电线路损坏。防雷设施的设计与雷击强度、电流峰值以及整定电流相关,也受到电阻、避雷线等设备参数的影响[1]。
        2.2 无源电晕场驱雷器
        无源电晕场无源驱雷器是利用金属多短针形成的“似尖端效应”,使电晕场驱雷器周围的环境电场远高于被保护目标物,但低于传统避雷针,从而使被保护物体处于相对安全的状态。这种驱雷器的结构是有许多放电极短针尖端组成的球面,下面是一个支撑座,当雷暴云来时雷云电场达到空气击穿阈值时,驱雷器电晕舱及尖端产生高达30mc/s电晕离子,在驱雷器及其被保护物体上方形成电晕离子层。覆盖在被保护目标上的电晕离子层抑制上行正先导的始发,从而大大减少接闪的可能性,更大程度地保护目标物不被雷击。同时电晕离子层离子在雷云电场作用下不断向上扩散,与雷云电荷相互作用,使云-地极板等效为漏电坏电容,有效抑制雷云充电至放电击穿水平,削弱了雷云下行先导的发展速度及强度,阻碍雷云放电通道建立。雷暴的形成到泄放消失大约30min到60min的时间,半个小时后雷暴云就随着大风消散远去,实现“非引雷入地”防雷。
        2.3 差异化防雷设计
        差异化防雷设计就是对各条输电线路的整体情况进行评估,根据线路重要等级、线路所经区域的雷击情况、线路结构特点等,对输电线路进行精准化、差异化的防雷改造,既要保证线路的防雷安全,又能够最大程度地降低防雷施工成本,得出最佳防雷解决方案。差异化防雷策略包括2个部分:1)差异化防雷评价体系,要根据输电线的防雷技术参数、输电线自身结构、线路所处区域雷及参数等,对输电线进行综合评价,评价出各杆塔的雷击跳闸率,为差异化改造提供依据。2)差异化防雷改造,根据输电线的差异化评价,对输电线进行有针对性的改造,提高输电线杆塔的耐雷击能力,降低输电线整体的雷击跳闸率。


3 输电线路运维技术
        3.1 输电线路危险点控制
        在输电线路的检修过程中,需要做好充足的准备工作,一般分为3个步骤:维修计划、工作交接、维修检查。在开始检修工作时,检修工作人员必须进行实地考察,对于所出现的电路故障情况要做到充分地掌握,无论是对于大部件的维修检查,还是微小部件的维修检查,都需要专业的人员严格按照检修步骤进行检修,并且要在进行准备工作时必须对出现故障的部位进行详细地检查,以便能够准确地找出导致出现故障的原因,避免再次发生类似故障问题。与此同时,在检修工作人员进行检修的过程中一定要有团队意识,做好相互之间的交流,确保能够快速高效地完成工作任务,同时,对于在检修过程中遇到的问题也要有相应的讨论工作,让每位检修的工作人员能够对每一部分都有一个准确地了解,不仅可以提高工作效率,还能够提出多种检修方案,集思广益。最后在维修检查时一定要严格检查各种线路,争取做到绝对地准确,不留下任何可能的安全隐患,以免在后续使用中造成较大的事故[2]。
        3.2 输电线路检修技术
        (1)人工巡线技术。该技术是指根据线路运行特点、故障易发区域、线路跨越区域障碍与气候条件,明确接地故障的大致范围,安排检修人员开展分段巡视,找出故障部位。在人工巡线中,如果发现接地故障在一段时间后自动消失,且伴随分界开关动作,检修人员基本可将故障部位确定为分界开关下方。(2)分段试拉技术。如果接地故障相对隐蔽,检修人员可采用分段试拉技术,以此试拉输电线路的各个分段线路与分支开关。试拉顺序为先拉大分支线路开关,检测分支线路是否存在故障;再拉主干线分段开关,从下游向上游方向依次试拉,如果主干线分段开关试拉后仍未发现故障,可将故障位置确定为变电站到输电线路第一个开关的位置。(3)整体绝缘遥测技术。该技术是指通过绝缘电阻表,测量故障输电线路的电阻值,判断输电线路的故障情况。常用5000V或2000V的电阻表,可准确排查辐射面较小或存在隐性接地故障的输电线路。整体绝缘遥测技术的操作首先检测输电线路分段开关两侧,再检测大分支线的分段点。
4 输电线路运维管理策略
        4.1 构建完善的设备运行管理工作规划
        明确输电线路和设备的检查和维护时间,制定严格的工作规范和标准,提高线路和设备的使用寿命,提升线路和设备的质量,及时排除隐患,保障供电的安全性和稳定性。建立完善的突发现象应急机制,在面对天气变化和气候变化时,能够及时的进行预防维护工作,提高输电线路和设备应对雷击和其他环境因素的能力,保障线路和设备的运行安全。对管理工作实行责任制度,按照输电线路结构和涉及的区域,进行合理的划分,使管理部门能够按照各自的管理区域,进行有效的管理和维护,能够明确管理工作的效果和进展,实现供电公司输电线路和设备运行管理结构的优化。
        4.2 重视线路巡视保护
        线路巡视保护可以对大范围的电力输电线路在运行当中产生的故障及时处理,避免故障长时间存在影响电力系统的运行效果。很多输电线路的体系规模都比较大,在运行当中具有较强的连贯性,管理人员就要落实巡视保护工作,科学分析运行故障并且予以解决。常见的线路巡视保护操作主要有定期巡视、夜间巡视及故障巡视等,这些不同的巡视保护操作都要求在一定周期内组织运维人员检查线路的实际情况,让工作人员可以明确线路在运行当中可能产生的问题及可以采取的措施。巡视保护的周期一般是每个月开展一次,对于复杂的线路,则需要灵活调整周期,加大巡视保护频率,确保其处于安全的运行环境当中,避免产生不必要的问题。
5 结束语
        随着经济的不断发展,电网的建设规模也随之扩大,这也给输电线路的维修带来了很多挑战。自然环境存在很多不确定性,尤其是在遇到一些突发性自然灾害的时候,维护工作就会变得很难很复杂。所以相关技术人员一定要做好后勤防护工作,未雨绸缪,努力消除电网运行过程中自然灾害可能会造成的安全隐患,对各个方面,方面预防措施,加强电路运行的稳定性和可靠性,只有这样,才能保证电网的正常运行和经济的稳定发展,更好地满足当今社会的发展需求。
参考文献:
[1] 王学军.浅析架空输电线路的防雷与接地设计[J].智能城市,2020,6(6):81-82.
[2] 张成善 . 高压架空输电线路防雷措施的研究 [J]. 智能城市 ,2019(10):64-65.
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