基于输电线路的防雷设计与运维研究

发表时间:2021/3/23   来源:《建筑实践》2020年12月35期   作者:李伟
[导读] 根据输电线路的雷击形式,如雷电引导,球形雷和直击雷,将进行合理的分析,以简要介绍提高输电线路防雷设计水平和输电线路雷击的重要价值。
        李伟
        国网青海省电力公司海西供电公司 青海省 格尔木816000
        摘要:根据输电线路的雷击形式,如雷电引导,球形雷和直击雷,将进行合理的分析,以简要介绍提高输电线路防雷设计水平和输电线路雷击的重要价值。 我们提出了防护设计和运维方法的要点。
        关键词:输电线路;防雷设计;运维研究
        近年来,由于中国城市化进程的飞速发展和人们生活质量的不断提高,社会对电能的需求也不断增加,中国电力工业的发展还有很大的增长空间。传输电线路是电力工程的重要组成部分,其运行稳定性直接影响电能的正常传输。在输电线路的运行和维护过程中,雷击是相对常见且危险的安全事故。雷击会导致线路短路,在严重的情况下会引起火灾和其他问题。为了保证输电线路的安全稳定运行,如何增强防雷性能是前提。
        一、输电线路遭受雷击的原因与危害分析
        输电线路工程的建设使用金属零件,这增加了雷击的风险。当雷电击中输电线路时,金属部件会产生大量感应电流,而当感应电流达到一定电压时,输电线路会导致线电压突然升高,从而增加发生线路故障的可能性。电线可能会瘫痪,并且可能无法正常工作。尤其是当线路相关设备的耐压性和稳定性较弱时,雷击不仅会对电力设备造成严重损害,而且还容易导致安全事故,并且在输电线路中也会发生雷击。结果,维修和维护线路的成本将大大增加,这将会导致电力行业的稳定发展。因此,电力部门需要根据当地的气候特点,对输电线路进行科学有效的防雷设计,运行和维护,以确保输电线路的安全稳定运行。
        二、输电线路受到雷击的形式
        输电线路上的雷击主要分为以下几种。首先,雷电感应。雷电感应可分为静电感应和电磁感应。雷电流可以在周围空间中形成较大的磁场,磁场周围的导体会产生特别高的电压,容易产生二次放电并损坏周围的电气设备。第二,球形雷。这种类型的雷电相对罕见,研究数据表明球形雷可以通过门窗侵入房屋并对其居民的生活构成重大威胁。第三,直击雷。当产生直射的阳光时,在短时间内会产生特别大的雷电流,该电流进入地面,与雷击接触的金属设备在地面上会产生很大的电压,从而导致大规模的电击事故。
        三、输电线路防雷设计要点和运维方式研究
        (一)调整接地装置
        在设计输电线路的避雷器时,设计人员可以调整接地装置以减少跳闸的机会。在调整输电线路的接地装置的过程中,防雷设计人员需要降低电阻,埋入适量的低电阻物体,并安装导电模块。在设计接地设备的过程中,设计人员应注意以下问题:首先,如果该区域的土方电阻为100Ω·m或更小,则无需安装人工接地装置即可将钢塔和钢筋混凝土用于自然接地。其次,如果该区域的土壤电阻为100-300Ω·m,则不仅需要使用钢塔和钢筋混凝土杆保持自然的地面接触,还需要安装人工接地设备。第三,如果该区域的土壤电阻超过2000Ω·m,则可以使用6个径向接地,总长度小于500m,并可以适当地扩展接地。
        (二)合理设置绝缘避雷线
        输电线路的防雷线不仅具有优良的防雷效果,而且具有一定的线路保护效果,可以进行载波通信,减少不对称短路工频过电压。由于用途不同,有两种主要的方法来连接输电线路的避雷针。它们悬挂在杆塔上,并通过绝缘子和杆塔保持连接。随着输电线路的电压电平逐渐降低,输电线路本身的绝缘电平继续降低,并且防雷线的保护效果降低。表1列出了防雷线的设计参数。

        由于防雷线与周围的线之间有一定的距离,互感存在一定的差异,三相线的负载电流在正常情况下处于平衡状态,防雷线中仍然存在纵电动势。当防雷线接地时,纵电动势会产生电流,从而导致输电线路的功率大量损失。在此阶段,特高压线路使用了更多绝缘的避雷线,可以大大减少能量损失。防雷线具有一定的绝缘性能。在雷击期间,绝缘层在雷电放电环节中容易断裂。此时,防雷线处于接地状态,因此不会明显影响输电线路的防雷效果。对于输电线路的防雷设计人员来说,防雷设计工作需要全面考虑该地区的雷电活动。该区域中闪电活动的频率可以表示为闪电日或闪电时间。所谓的雷暴日主要是指一年中的某个时期。雷暴天数和雷暴时间是指在一小时内可以听到雷声的次数。表2列出了中国的雷暴天数和雷暴次数。

        四、输电线路运行维护措施研究
        (一)建立健全的检修维护机制
        首先,有关部门要完善输电线路的维修机制,明确维修的内容和方法,提高有关方面的专业技能和责任心,同时要切实执行各项规章制度,确保生产线维修的效率和质量。其次,记录和总结线路维护工作。检修生产线后,员工应及时记录生产线的状况,并建立数据资源数据库以进行生产线维护和修理,以便可以随时检查生产线的运行和检修状态,提供生产线维护所需的数据支持。第三,通过制定和执行规章制度,加强对输电线路的大修和维护监督管理。主管和管理人员应定期监视和检查生产线的运行以及运行和维护工作。同时,线路维护部门需要加强。通过监视和自我检查其自身的工作质量,输电线路始终处于安全稳定的运行状态。
        (二)输电线路的检修模式
        当今的输电线路维护工作通常采用将线变成点的方法。由于这项工作的高度专业化,因此对员工的专业技能水平也提出了更高的要求,需要学习和应用更多在线和离线维护方式。在线路维护过程中,必须注意线路的老化率,老化率不得超过3‰,绝缘爬电率也必须符合相关的国家标准,绝缘维护可以分为在线和离线两种方式。在线维护表示分布式电压,离线维护表示零电阻检测。如果要连续4年将线路老化率保持在2.5‰左右,则可以每2年进行一次测试,如果要连续4年将线路老化率保持在2‰以内,则可以每4年进行一次测试,测试总数应少于5次。
        结语:综上所述,防雷设计要点,接地装置的调整,绝缘防雷线的合理设置,线路防雷装置的安装,输电线路维护方式的科学选择,完善的输电线路维护系统的建立等。通过对输电线路运维方法的多角度分析,可以更好地实施输电线路防雷设计方案,真正达到提高输电线路运维水平的目的。
        参考文献:
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        [2]于政.输电线路的防雷设计与运维技术[J].电子技术与软件工程,2019(20):224-225.
        [3]董威佐,肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学,2019,10(10):88-89.
        [4]彭晖亮.输电线路的防雷设计与输电线路运维技术[J].山东工业技术,2016(11):184.
       
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