高压输电线路运维及防雷措施分析

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年第34期   作者:刘凯
[导读] 伴随着经济的快速发展,我国电网建设日趋完善,人民生活水平不断提高。与此同时,我国的电力需求增长很快。
        刘凯
        国网湖北送变电工程有限公司  湖北武汉市  430000
        【摘要】伴随着经济的快速发展,我国电网建设日趋完善,人民生活水平不断提高。与此同时,我国的电力需求增长很快。怎样保证电力运输的安全,已经成为电力企业亟待解决的首要问题。本文就雷电对高压输电线路的影响、我国高压输电线路防雷存在的问题及综合防雷措施进行了简要探讨。
关键词:高压输电线路;运维;防雷措施

0.引言
        高电压输电线在人类生产、生活中占有重要地位。高电压输电线路的安全风险也随之增大。故障的发生,会给居民造成大范围的停电,给居民的经济发展和日常生活带来不便。对高压输电线使用中常见的问题进行了分析。

1.高压输电线路雷击特点分析
        当传输线的电压水平继续上升时,来自外界的雷击效应也会增加。由于雷击,110 kV传输线跳闸,通常称为反击。反击雷跳闸的几率大约为60.0%,超高压输电线路雷击跳闸一般以绕击为主。高电压传输线的绝缘等级较低,若塔顶或防雷线被雷击时,线路绝缘层易发生电弧。相对于一般输电线路而言,高压输电线路具有以下特点:(1)极强的磁场;因高杆高塔,易出现迎面先导现象。此外,由于体积大,暴露面积过大。触雷半径正在增大。(2)绝缘等级越高。高压线的绝缘子不易引起闪络。(3)线路运行过程中电压升高。传输线周围的空气尤其容易产生离子波,对向下传导的发展影响很大。

2.高压输电线路常见故障类型
2.1覆冰故障
        高压输电线路结冰故障,通常是由于冬季气温、湿度等自然气候条件下,水汽在0℃以下与架空高压线路发生碰撞而结冰。在高压线路或塔台上结冰超过其承载能力时,会出现断路、塔台倒塌等故障。这种情况在雨雪天气条件下尤其常见,具有危险区域很广,而且很难修复的特点。
2.2鸟类等自然因素造成的故障
        造成高压输电线路发生故障的因素还包括不确定性和分散性故障,如自然生物引起的运行故障,如野火和鸟类造成的故障。以西藏为例,鸟类受害最严重。藏区西部自然环境中有许多珍禽。它们喜欢埋伏在电报杆和塔楼上,造成短路和故障,使高压输电线路瘫痪。此外,燕窝树枝、碎屑、鸟粪等也会引起故障,如高压输电线的跳闸。
2.3雷电故障
        雷电的不可预测性和复杂性使得高压输电线路在运行中极易发生跳闸事故,从而降低了各类电力设备的安全性能,缩短了其使用寿命。拿我们国家的山区来说。雷击的影响尤其严重,因为高压输电线路延伸距离长以及云层较低,严重影响了输电线路的安全运行。
2.4线路倒塌断裂等情况的产生
        上述情况说明,冬季结冰极易造成线路断裂、塌方。除了以上因素,一般情况下,高压输电线路往往会发生故障。其原因是高压输电线安装高度高,支撑点少,使高压输电线容易受到外界因素的影响。春天和秋天常常刮大风。风力太大迫使高压输电线路左右摆动,从而影响线路的运行质量。
2.5人为影响等因素
        线路损坏除自然原因外,还有人为因素在起作用。人为因素主要有两种:故意伤害和无意识破坏。建设过程中,很多地方的人都没有注意到当地的地形,对线路造成了很大的破坏和重建,从而影响了线路的运行。一些人对公共财产如电缆和电力设施感兴趣,并进行电缆偷窃。因此造成了,高压线路基础不稳定,影响了线路的正常使用。

3.对高压输电线路运维策略及防雷措施的探讨
3.1加强高压输电线路运维力度
(1)加强监测工作
        确保高压输电线路的安全可靠运行,要求有关人员适当加强监测,并利用先进的检测手段对输电线路进行安全评估。操作人员需要为相对分散的高压传输线安装探测器。有效地应用无人飞行器技术,可以显著地提高高压输电线路的监测水平。
(2)提高基本信息的管理效率。


        高电压运行过程中,需要操作人员收集准确的原始数据,作为加强运行管理的依据。对运营商来说,通过加强信息管理和对各种基础数据进行综合分析,能够更好地确定传输线故障的具体位置。为进一步提高高压输电线路的运行水平,可对动态、静态两个方面进行分析,详细记录各种基本数据,对输电线路进行风险分析,并根据可能出现的风险做出决策。在生产线上作业。改进预防措施,减少潜在的安全隐患,确保高压输电线路运行的可靠性。
(3)优化输电线路运行方案。
        对高压输电线路的操作者而言,可利用信息技术建立信息管理平台,实现高压输电线路相关数据的有效整合,减少大规模输电线路失效的可能性。此外,利用信息管理平台,可使架空输电线路的管理更加专业化。以广西为例,输电线路经营者建立了信息管理平台,对各地区的输电线路经营者进行了调查后才启动该线路经营者,并在此基础上形成了较为完整的高压输电线路维护体系。
3.2覆冰等自然因素的运行维护措施
        在雨雪天气,高压输电线路架设时,要注意地形条件,缩短杆塔间的距离,提高高压线的稳定性,增加拉力塔的比例,以补偿高压线路的垂直承载能力。该型式可大大减少冬季冻结等因素造成的高压线路塌陷和断裂。应注意的是,在雨天和雪天,应加强线路管理,定期检查和维护,以免因不明故障而延误紧急维修,造成不必要的损失。
3.3线路倒塌断裂或者人为因素的破坏的运行维护措施
        高电压输电线路长时间暴露在户外,不可避免的会导致防护不足,易导致输电线路坍塌、断线和人为破坏。这需要员工的整体协调工作。对于高压输电线路敷设区域应加强对线路的监督、定期检查和维护的作用。尤其在高风险地区,应加强检查,确保高压线路发生故障时,能迅速赶赴现场进行维修,避免给其他居民造成不必要的麻烦。与此同时,增加防盗螺栓等设备的使用,提高电器设备的防盗性能。
3.4加强高压输电线路的防雷措施
        随着对高压输电公用工程的设计提出了更高的要求,电力企业应采取全面、有效的防雷措施,这可以从以下几个方面来看:(1)降低塔架杆的高度和塔架上部电势,可降低实际接线电阻,提高输电线的防雷等级;(2)不断提高高压输电线路的绝缘配合水平,加强输电线的绝缘保护;(3)调整保护间隔,用电弧闪络来加强绝缘保护,以避免对输电线的雷击;(4)增加避雷针等避雷装置,提高输电线的防雷及绝缘能力;(5)在污染严重,腐蚀严重的地方应选用新型防雷接地线。
3.5安装多段避雷装置
        当前我国输电线路普遍采用多段式防雷器,适合于高原、山区等地形复杂地区使用。许多这样的设备被均匀地安装在大的电极上,从而形成一个电场电极。在有雷雨的情况下,这种避雷器可以改变电荷在尖端的分布,限制向下发展的电荷,有效地避免了对受保护电力设施的雷击。相对于传统的防雷装置,该装置不是引雷装置,而是能抑制“雷击”的作用。实践测试表明,这种新型防雷器结构稳定、寿命长、免维护、防雷效果好。
3.6增加地线侧向避雷装置
        对高压输电线路而言,防雷装置是最基本、最有效的。较高防雷等级的高压输电线路,防雷效果较好,成本较低。对高压输电线路而言,防雷线能防止电力系统受到直接雷击;对遭受雷击的高压线路而言,防雷线能分流以减少流经塔楼的电流,保护高压线路;导线能起到屏蔽作用,降低感应电压。在平原地区这种避雷线更合适。

4.结束语
        通过加强监测、提高基础信息管理效率、优化输电线路运行计划、采用安装多段避雷装置等措施、合理设置防雷设施等措施,实现了高压输电线路防雷等级的提高。本文综合分析保护装置,明确操作注意事项,希望可以极大地提高输电线路的防雷效果,改善输电线路的整体防雷性能。

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