徐长山 蒋后乐
兴安供电公司,内蒙古 兴安盟 137400
摘要:对防雷接地技术是输电线路防雷措施实现的关键.结合福建省输电线路防雷技术的特点,分析了接地电阻值对输电线路防雷的影响.提出了提高防雷接地技术水平及降低防雷接地电阻的具体措施,在工程应用上有较强的推广价值。
关键词:220kv;输电线路;防雷技术
1 220kV输电线雷击电流基本特点
当220kV输电线被雷击中时,首先会立即作用在地面上的接地系统,再由对应的接地装置将输电线路中的雷电流迅速向外界释放。通常情况下,可借助输电线路的避雷针上专门的电流检测计量器对接收的雷电流进行粗略的计算[2]。值得注意的是,220kV输电线路的雷电流值随时都会发生变化,并不是一个固定的数值。输电线路周边的地理环境、自然气象等都会影响雷电流的数值[3]。所以,电力部门在架设220kV输电线路之前,有关人员应结合当地的地形、自然气候等特征做好相应的防雷工作。
2 高压输电线路的防雷原则和意义
我国的高压线路设施大多分布在比较空旷的郊区,但郊区恰好是雷击的高发地。一旦发生雷击,就会给高压线路带来很大的危害——遭受雷击的高压线会因电压过高而引起自动跳闸和系统自动切断线路,导致线路跳闸,进而使整个电力系统受到损害。如果雷击地点周围的辅助设施的绝缘性和抗压力达不到标准,就会因雷击产生的强大电流引发二次伤害,进而威胁到周围人民群众的生命、财产安全。雷击对高压输电线路乃至整个电力系统的损害是非常大的,且维修工作也会耗费大量的时间、人力和财力。雷击不仅会造成电力传输突然中断,进而影响人民群众的生产和生活,还会在很大程度上破坏国家的财产。所以说,对我国的高压输电线路进行防雷是非常必要的。通过应用高压输电线路的防雷接地技术,不仅能有效地减少电力系统的安全隐患,还能提高我国高压输电的效率和安全系数。高压输电线路的防雷原则应该根据不同的地域采用不同的防雷措施,还要结合当地的气候、地形和周围环境等因素,制订出切实有效的防雷方案。除此之外,要对高压输电线路进行准确地分段评估并制订出处理预案;应对当地的高压输电线路可能出现的故障和漏洞进行评估和补充,尽可能将雷击造成的损失降到最低。
3 220kV供电线路雷击的产生
3.1 220kV供电线路的雷击原因
在雷击过程中,由于通断作用在雷击位置产生了感生电流,也叫做雷电冲击波。供电线路作为分布最广,使用金属材料最多的线路之一,得到了广泛重视。大量供电线路均以架空为主体,使得雷电冲击波易从供电线路入侵,在破坏电源设备的同时损坏通信系统。虽然高压输电线路有阀型避雷器、高压避雷器,但由于其动作慢、残压高,该特性会引起低压输电线产生路过电压,即暂态过电压。
3.2 架空和电线感应起电情况
雷云在起电、移动和先导放电过程中,会使架空导线产生静电感应,一旦雷云对大地放电,被束缚在导线中的电荷便形成了自由电荷,以冲击波的形式对称地向线路的两端移动,电荷移动形成的电流与导线波阻的乘积便为雷电感应电压,此电压一般都在上千伏左右。
4 220kV输电线路综合防雷技术的实施要点
4.1 装设避雷线
从主观的角度来分析,220kV高压输电线路的运作过程中,为了更好的在防雷接地工作上取得较好的成绩,可尝试装设避雷线。该项技术手段的应用,在于从雷击本身的现象来出发,避雷线的安装,能够针对瞬时产生的强大电流,做出一个良好的引导作用,从而避免220kV高压输电线路出现载荷过高的现象,整体上的应用效果是比较值得肯定的。避雷线还可以通过利用导线本身具有的耦合性能降低220kV高压输电线路中的绝缘电压,从而减小雷击产生的感应电压。
在选择和铺设避雷线时应该严格按照有关的规定和技术标准来实施,实践证明输电线路中的电压的大小和避雷线的避雷效果一致,电压越大避雷效果越明显,避雷线的施工造价也越低。从这一点来看,避雷线的安装,能够充分提高220kV高压输电线路的防雷接地效果,对于线路运作的稳定而言,能够产生特别好的作用,值得推广应用。
4.2 安装避雷针
在220kV高压输电线路防雷接地设计中,避雷针是重要的工具,对防雷效果具有直接影响。避雷针在雷云和地面保持一定距离的情况下,首先检测雷云中的先导放电情况,且直接改变雷云中先导放电通道产生的电厂方向,将雷击引到接闪器中,实现将雷云中的活跃电引到避雷针设备中,通过避雷针进行电力的无害化传导,减轻雷击现象带来的电路危害。这种防雷方式和其他防雷设备不同,它直接将雷电引到自身系统中进行处理,而不是避开雷电。
4.3 加强接地测试,提升耐雷水平
供电部门要紧紧围绕220kV高压输电线路防雷,做好统一部署、周密安排,稳步推进电网防雷、防汛、抗旱等工作。同时,测试防雷接地的效果,维持防雷稳定性。在防雷测试上,兴义供电局提供了很好的样本,比如该供电局在2018年预计实施防雷测试达到315组的规模,并查找往年雷击跳闸频繁的线路,确定综合系统的防雷整治方案,基杆塔的接地电阻测试完成的数量达到647次,避雷器与放电计数器核查达到618次。与此同时,对配网进行有针对性地防雷接地整改,运用加装氧化锌避雷器、装设放电间隙、改造不符合要求的接地电阻与替换瓷瓶绝缘子等方法,将线路的耐雷水平不断提高。最后,实施1440组防雷整治的项目,以防雷测试的方法,提高地区电网运行的安全性、平稳性。
4.4 改变线路绝缘性
随着220kV高压输电线路的架设工作不断的完善,很多地方的工作开展,都在按照积极的方法来完成。避雷接地技术的应用过程中,不能总是按照传统的角度来完成,还是要从最根本的工作上出发。建议在今后的技术应用过程中,可以针对线路的绝缘性,做出良好的改变。在220kV高压输电线路的运作过程中,其遭受到雷击的伤害以后,高杆塔的等值电感、感应电流都会持续性的增加,由此因为雷击所产生的损失是非常显著的。为了更好的降低损失,业内对于220kV高压输电线路的规划,做出了新的规定。例如,当220kV高压输电线路的杆塔高度,大于或者是等于四十米的时候,杆塔每提高十米,必须增加十片绝缘子。倘若杆塔的高度,超过了一百米的标准,那么这个数学关系就会展现为无效状态,此时必须根据其他相关的技术规定,针对绝缘子片数做出更好的掌握。该项技术的实施优势在于,能够从最根本的角度上,对220kV高压输电线路加强防护,避免防雷接地技术出现严重的不足,对未来的工作进步,能够奠定坚实的基础。
4.5 装置自动重合闸
220kV的高压输电线路绝缘子有着很好的自我修复性能,很多因为雷击时形成的冲击闪络与工频电弧在输电线跳闸之后,会在短时间之内进行游离,导致高压输电线路不会受到致命性的打击。所以,在220kV的防雷接地工作中使用自动重合闸,可以有效提高高压输电线路的抗雷能力。因为很多雷击事故在中性点接地电网中一般都是单相闪络,所以电力人员能够使用单相重合闸保障电力用户的正常用电,并且也减少电路的维修工作。除此之外还可以架设耦合地线实现防雷接地目的,这种方式是增加导线以及避雷线的耦合作用,以此来降低绝缘子串的电压。
结语
220kV高压输电线路防雷,将保障电网维持稳定、降低电网发生故障的概率,从而在最大程度上提高供电的效益。为了实现该目标,各地供电部门必须强化实施220kV高压输电线路防雷接地技术的强度,进一步提升电网的耐雷程度。
参考文献:
[1]官俣.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].科技风,2020(16):186.
[2]李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020,37(1):70-71.
[3]梁伟.10kV配电线路运行防雷措施的研究[J].通信电源技术,2020,37(3):248-249.