高压输电线路的防雷研究

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:郭万军
[导读] 摘要:随着我国电力网络建设规模的不断扩大,输电线路的复杂程度在逐渐提高,其在运行过程中很容易出现故障问题,尤其是雷击问题,电力企业需要加强对高压输电线路雷击问题的研究,制订综合防雷措施,降低输电线路出现故障的概率。
        国网四川电力送变电建设有限公司  四川成都  610000
        摘要:随着我国电力网络建设规模的不断扩大,输电线路的复杂程度在逐渐提高,其在运行过程中很容易出现故障问题,尤其是雷击问题,电力企业需要加强对高压输电线路雷击问题的研究,制订综合防雷措施,降低输电线路出现故障的概率。基于此,本篇文章对高压输电线路的防雷进行研究,以供相关人士参考。
        关键词:高压、输电线路、防雷
        引言
        近几年来,随着中国改革开放经济的飞速发展,居民的生活水平、社会化程度有了显著的提高,各个家庭的用电量也随之增大,因此总的用电规模越来越大,这就对我国的电力事业提出了新的要求,同时在一定程度上也促进了电力行业的发展。输电线路作为电力系统中必不可少的一部分,输电线路的正常工作直接会影响整个电力系统的电能输送情况,在高压输电线路遭受雷击后,会严重影响电力系统的正常运行,因此相关电气技术人员一定要加强输电线路的防雷工程设计,确保电力系统以及输电线路安全稳定的工作。
        一、输电线路雷电防护的重要性
        通过对电力系统的故障检测结果发现,雷击给架空输电线路带来的供电故障不在少数,尤其是在那些雷电频繁发生的地区,只要发生电力系统故障,基本上都是由雷击造成的,人民日常生活也深受其害。另外,在山区地段,由于地理位置的原因,传输线会在大山上起伏架设,因此传输线会出现很大的垂直高度差,这就给冷热空气提供了很好的交替场所,空气对流现象频繁,传输线容易受到闪电的侵袭。因此,在线路的初步设计中,有必要考虑防雷结构的设计并阐明其合理性和重要性。
        二、雷电对高压输电线路的影响
        雷电是伴随着强对流过程发生的一种灾害性天气现象,具有发生频次多、范围广、危害严重、社会影响大等特点,严重威胁着电力的安全生产。长期以来,雷击引起的输电线路跳闸事件频繁发生,对电网的安全稳定运行构成了极大的威胁,尤其是在山区、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路引起的事故率更高。随着对操作过电压的深入研究,以及保护设备性能的提高和保护措施的不断完善,操作过电压水平已降至安全水平以下,雷害已成为影响高压输电线路安全运行的主要因素。
        三、具体防雷措施
        3.1合理规划线路周边区域
        首先就是要将特高压输电线路40m范围内体积相对较大的物体,包括大型树木、山丘和高层建筑等,都要统一在防雷工程设计中进行合理规划,适当改变容易造成绕击现象的物体,避免发生雷击现象;其次还要在设计雷击避雷线过程中,设计人员要考虑到雷电冲击作用会存在沿着垂线方向直接击穿特高压导线和避雷线间空气间隙的问题,因此在实际的1000kV特高压输电线路避雷设计期间,要将避雷线和特高压导线和垂线方向保持水平。
        3.2接地线选用
        在高压输电线路施工中,为了防止雷击引发线路故障,施工者需要对工程施工所用杆塔逐一进行防雷接地设置,以保障工业用高压输电线路的使用性能。在此过程中,针对距变电站2km范围内的杆塔来说,施工者可以采用4×5的高强石墨引下线,结合40×5的石墨基柔性接地体,并以压接形式,将两者相互连接,以便于将接地电阻保持在10Ω以下。在此过程中,施工者应根据所处土壤环境情况,来设置埋设深度。通常情况下,常规地区的接地线埋设深度为0.6m,如果施工现场为水田就应埋设0.8m深,若为岩石地区且土壤电阻率为2000Ω•m,则需将埋深设置为0.3m,其中埋设用沟宽度皆为0.4即可。对于设置在其他区域的工业用高压输电线路杆塔,施工者采用准12的热镀锌圆钢作为引下线,准10圆钢作为接地体即可,其在岩石土壤、干旱土壤、水田土壤中的埋深分别为0.3m、0.6m、0.8m。此外,在雷雨季节或土壤干燥情况下,施工者还要检查杆塔工频接地电阻是否满足现行的防雷保护规定,如表1所示,并及时发现和处理其中存在的问题。


        3.3合理减小地线保护角
        为了最大限度提高1000kV特高压输电线路的整体防雷性能,最重要的处理方案就是要减少输电线路绕击跳闸现象。地线的屏蔽性能直接影响输电线路防雷性能和出现绕击现象的概率。减少地线保护角可以有效地降低因绕击现象而导致的特高压输电线路故障,而且效果非常显著。另外,在实际的1000kV特高压输电线路设计过程中,需要根据实际的情况选择最佳的塔型,这就需要大量的时间和成本,在进行地线保护角的减小施工过程中,需要不断调整和优化地线支架的宽度,这就导致杆塔的承受能力逐渐增加,这样就会浪费大量的钢铁材料,使得输电线路的建设成本增加。在上述情况下,设计人员必须提前考虑好输电线路地线保护角减小的可行性,并制定最佳的使用方案后在进行施工。
        3.4安装避雷线、避雷器与避雷针避雷装置
        安装是最为基本、也是最为重要的防雷手段,在实施装置安装时,需要按照线路沿线具体情况,科学展开防雷方案编制,以便达到高效率、高质量展开避雷针、避雷先以及避雷器安装与筛选的效果。在实施500kV输电线路施工时,多以双避雷线结构应用为主,在展开结构布局过程中,需要保证保护角可以被控制在15°以下,以便将避雷线防雷功能最大限度挖掘出来。作为避雷线的有效辅助手段,避雷器可达到进一步增强线路防雷能力的目标,能够在线路遭受到雷击时,将超高电压控制在合理振幅范围之内,确保其不会超过线路规定电压、电流数值范畴,进而实现对雷击负面影响的有效削弱。同时,避雷器的高质量运用,还可达到对雷电电流实施有效引导的目标,能够为线路安全运行提供可靠保障。而避雷针的运用,能够实现对雷电的科学吸引,做好雷电规避,防止出现雷电直接对输电线路作用的状况,以便达到预期线路保护效果。技术人员需要对三者的应用与安装展开科学规划,应保证三者筛选与使用合理性,以便将装置避雷保护效果更好地运用到线路保护之中。
        四、检修和防护说明
        不管是对高压线路进行检修还是维护传输线时,工作人员必须通过严格的培训并且持证上岗,对于离线和在线检修方法也要烂熟于心,这样才能保证自身安全。尤其是在对高压架空输电线进行大规模修整时,重点考虑的是在大修期间的安全问题,因为电线杆、塔架等所处的外界环境和内部环境都极其复杂,容易受到各种外部因素的干扰。而高压电力维护是一项危险系数很高的工作,因此在检修和维护外部电路材料时,不仅要考虑整个电力系统的稳定运行问题,还要考虑如何保障维护人员人身安全的问题。防雷检测作为一种保护电力系统正常稳定运行的必要方式,在电力检修和维护过程中十分常见。虽然至今为止我国的防雷技术已经有了很大的发展,但在面对电力问题时,仍要严阵以待,日常维护和定期保养必不可少,这也是保障电力系统安全稳定的有效保证。另外,在高压输电线路架设的过程中,必须严格遵循国家标准和有关规范要求,规范搭设过程,检查好每一步,通过严格和规范的检查与现场控制来提高高压电力输电线路的整体工作效率,降低线路故障发生的概率,从而降低由于传输线故障造成的损失。
        结束语
        总而言之,高压输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行稳定性和安全性直接影响着整个电网的运行稳定性。电力企业需要加强对高压输电线路防雷工作的重视,研究综合防雷措施,提高电网运行的可靠性。
        参考文献
        [1]严肃.高压输电线路的综合防雷措施分析[J].工程建设与设计,2020(20):48-49.
        [2]王里.高压输电线路的综合防雷策略探讨[J].低碳世界,2019,9(11):77-78.
        [3]舒雅平.高压输电线路防雷中存在的问题及对策[J].中国新技术新产品,2019(21):143-144.
        [4]徐薇,陈华.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[J].西藏科技,2019(04):67-68.
        [5]曾晓彦.高压输电线路的防雷技术分析[J].现代工业经济和信息化,2017,7(23):82-83.
 
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: