李顺阳
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局 广西百色533000
摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。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。本文就高压输电线路防雷措施及运维展开探讨。
关键词:高压输电线路;防雷;措施
引言
对于输电线路而言,其能否良好的运行与区域的雷电自然因素存在直接联系。如果输电线路建设区域雷电现象发生的较为频繁,就会提高雷电击打输电线路的概率,从而给线路带来较大的破坏。因此,电力企业要高度重视输电线路运行过程中的防雷技术,结合输电线路的建设规模、铺设路线以及区域环境,配置完善的防雷装置,确保线路能够拥有较强的防雷能力。
1雷击对高压输配线路的影响
高压输配电线路一般采用杆塔架空搭建,大多架设在如深山、丘陵等恶劣的环境之中,当线路正常运行时,遇到有雷雨天气的情况,可能会受到雷电波的干扰。正常情况下,架空线上都会设置避雷线,雷击导线的概率很低,但如果线路杆塔被直击雷击中,可能会导致线路跳闸故障,甚至会导致输电中断。其中雷击输电线路后,主要影响输电线路的物理状况和输电线路运行的安全性。当线路被雷电击中后,由于电磁效应,机械效应和热效应的作用,被击中的线缆附近材料的性能会发生改变,将对线路的运行带来隐患;严重的,会导致高压输电线路断线故障和线路短路,甚至会击穿线路的绝缘保护,造成电气火灾事故。高压输配电线路的安全稳定运行状态会被雷电产生的电磁场影响,线路被雷击后常以雷电波方式侵入,直击雷会通过高压输配电线路或者金属对雷电进行传导,侵入室内,损坏设备甚至危害人身安全;而感应雷,产生静电感应和电磁感应,进一步输电线缆上产生过感应电压和电流,影响到线路的绝缘线,进而影响整个系统的安全稳定性。
2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。
3高压输电线路防雷措施
3.1选取合理的输电线路路径
由于雷电活动的产生存在一定的必要性和特殊性,因此,电力企业在架设输电线路时,无法完全避免雷电活动的存在,要尽量选择避开雷击区,这才能降低雷击对输电线路的损害。一般而言,最常见的雷击区主要分为以下几个方面:第一,地下水位较高或地下水内含有容易导电的矿物质。第二,对于山坡与平原交界区而言,其地貌会产生较大起伏的变化,这就会产生雷击区域。第三,区内土壤的电阻率突然变化或者区内存在断层带。第四,山区的多风地带或者山口的峡谷地带。第五,植被生长旺盛的向阳区和山丘顶部。第六,存在树林、湖泊、河流、水塘、水库等盆地区域。
3.2避雷器防雷
随着电力用户对用电量需求的增加,电力系统的输配电工程变得非常浩大;与此同时输配电线路搭建过程非常复杂,保证输电线路安全稳定运行,就必然做到将外界干扰降到最低。
为了使野外搭建的输配电线路避免雷击,采用避雷器防雷,虽然采用避雷器可以非常有效的使高压输配电线路的抗雷击干扰性能提高,但由于大多数高压输配电线路架设环境复杂,避雷器并不是所有环境下都适用,要按照具体环境来决定避雷器的分布,并且避雷器应该科学且有计划的安装,这样才能最大化的利用避雷器进行输电线路防雷。在合理安装的过程中,一定要考虑两个方面,就是要重视避雷器的安装和重视安装后的检查工作。在安装避雷器之前,一定要对当地的环境和气候充分把握,从而使得避雷器的分布合理,在特别关键的位置安装避雷器以达到全面避雷保护,使得效益最大化,还要结合以往线路被雷击的经验,在遭受雷击严重的区域进行防护;在安装完避雷器以后,应该及时的对安装好的部分进行严格的检查工作,确保其达到了安装标准。
3.3降低保护角
在众多保护电力传输线路的方法中,还有一种较为常见的方法就是在搭设初期将保护角调低,所谓的降低保护角,其实就是通过这种方式来降低传输线的耐雷击性能。不过这种方法有很大的局限性,不能在已经建成或已经投入运行的线路中使用,这种线路的保护角无从更改。
3.4采用绝缘避雷线防雷
安装避雷线是防雷措施中对抗雷击的直接有效的一种措施,因为避雷线一般直接接地,能够有效保护输配电线路不被雷直击中,除此之外还能够有效降低雷击产生的过电压,就算是被雷直击中也不用担心雷击产生的过电压会造成跳闸故障。避雷线与输配电线路还具有耦合作用,因此还能够增大耦合系数确保输配电线路的耦合作用,达到防雷效果。除常见的避雷线防雷措施,还有种避雷线通过绝缘子串再与输配电线路相连接,达到避雷线绝缘,从而更加有效的保障了输配电线路的正常运行。一般情况下,普通避雷线到三相导线的距离是不一样的,因此产生的互感也就不一样,若避雷线直接接地,互感产生的电流就会直接进入大地造成电能损耗;若将避雷线通过绝缘子串与大地保持一种相对的绝缘状态,此时就不会产生感应电流,也就不会产生能耗或能耗较小。
3.5加强对高压输电线路的有效监控
电力企业需要加强对高压输电线路的有效监控:(1)加强对高压输电线路的负重检测,主要包含对恶劣天气下的输电线路的检测,避免出现由于高压输电线路负载过重而导致的故障现象;(2)加强对高压输电线路的弧摆以及风摆的监控,降低风力和风向对输电线路的影响;(3)加强对绝缘子泄漏电流的监控,检查绝缘子的性能,保证其充分发挥作用;(4)加强对雷击的导线位置的监测,避免出现后续的重复排查工作,提高防雷工作的效率;(5)加强对高压输电线路塔杆线路的监测,避免出现人为破坏。对加强高压输电线路检修工作,可以采取以下措施:(1)对雷害故障发生较为频繁的地区,采取常态化监测,对频繁发生雷击的杆塔采取针对性的防雷措施;(2)加强常态化的运维检修工作,在日常运维检修过程中对线路产生的问题早发现,早排除;(3)加强对带电工作的推广,从而促进带电作业标准化进度。
结语
关于高压输配电线路的防雷措施探讨,可以了解到防雷措施的重要性,好的防雷措施能够有效的保障输配电线路的安全稳定运行,同时也保障了电力用户用电的稳定性和安全性,在一定程度上能够有效减少雷电带来的电力损耗。随着电网的规模不断扩大,国家对安全防雷措施越来越重视,因此如何安全防雷成为了国内重要的研究课题。
参考文献
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