输电线路的防雷设计与输电线路运维技术

发表时间:2021/5/7   来源:《当代电力文化》2021年1月第3期   作者:杨飞 李文君
[导读] 输电线路是电力系统的重要组成部分,由于其所经之处的环境恶劣
        杨飞  李文君
        内蒙古电力(集团)有限责任公司乌海电业局输电管理处 内蒙古自治区乌海市 016000


        摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分,由于其所经之处的环境恶劣,大多为旷野、丘陵、水域或高山等,线路长期暴露在自然界中故极易受到外界的影响或破坏。目前雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的重要因素,雷电击中输电线路是小概率事件,雷击瞬时产生的高压与强电流影响、破坏甚至摧毁输电线路及相关电力设施,严重时会造成大范围停电,因此防雷保护成为输电线路设计中需要重点关注的问题。

关键词:输电线路;防雷设计;运行维护
         引言
         由于现在社会经济发展的越来越快,社会对电力的需要也是越来越大,在我国很多的输电线路大多数都是在室外暴露的,我们国家又经常出现雷雨的季节,也因此输电线经常性的会因为受到雷的击打而出现故障。在输电线路遭受了雷击,很多的情况下不仅会对输电线路的设备产生严重的损伤,而且还对老百姓们的用电造成了影响,除此之外,可能还会对老百姓们的室内家电产生影响,严重的话会危及人们的生命财产。
        1 输电线路防雷接地设计的重要性
         在雷雨天气条件下,闪电的温度能够达到2000摄氏度,在其短暂的放电时间内会产生极强的感应电压,很容易影响电力系统的持续供电,严重时会导致人员的伤亡。为了确保供电系统的安全、稳定运行,设计人员需要做好输电线路防雷接地设计,提升输电线路的防雷水平,通常情况下,在110kV~500kV的电压范围内的输电线,接地线路电阻如果无法达到5Ω~10Ω,就需要提高输电线路的防雷能力。除此之外,虽然防雷接地设施能够通过将电流传至大地来避免雷击对输电线路的伤害,但由于部分地区土壤的高电阻率也会影响雷电电流的传导,因此输电线路防雷接地的设计在保证电力企业稳定供电中起到了非常重要的作用。
2、输电线路的防雷与接地设计
2.2输电线路的防雷设计
        在输电线路的防雷设计环节,设计人员需要重点解决线路遭遇雷击后的跳闸率问题。想要有效解决这一问题,设计人员需要从以下几方面入手进行设计:
2.3.优化避雷线设计
        对输电线路的避雷线进行科学设计可以有效降低其遭受雷击的概率。在线路设计中,对于避雷线的设计需要参照杆塔的高度与保护角等要素。设计人员可根据线路所在地区的实际情况对杆塔的高度与保护角角度进行调整。此外,避雷线应设计在导线上方,导线全线都需要设置避雷线,避雷线与地面相接。在一些夏季多雨多雷电的地区尤其是山区中,要设置双避雷线,这样可以对雷电进行双重隔离,提升线路的安全性。
2.4架设避雷线
         这是超高压线路防雷的基本措施,其主要作用是防止雷直击导线,产生危及绝缘的过电压。装设避雷线后,雷电流即沿避雷线经接地引下线进入大地,从而可保证线路的安全供电。根据接地引下线接地电阻的大小,在杆塔顶部造成不同的电位;同时雷电波在避雷线中传波时,又会与线路导线耦合而感应出一个行波,但这行波及杆顶电位作用到线路绝缘的过电压幅值都比雷电波直击档中导线时产生的过电压幅值小得多。

110kV及以上电压等级的线路一般都应全线架设避雷线。避雷线的保护角大多取20~30°。500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15°及以下。
2.5提高线路的绝缘性
        提高线路的绝缘性,可以有效地提高线路的防雷效果,加强对线轮的检查强度,发现绝缘子薄弱的部位,及时改进和完善,更换新的绝缘子。在日常的检测工作中,及时处理绝缘子存在的污物等,确保其干净整洁,保证自身值处于安全的状态。还可以利用保护间隙来保护绝缘子,确保绝缘子在线路中发挥良好的作用,促进高压输电线路安全地进行电流电压的传导。
3 输电线路运行维护措施研究
        3.1 建立健全的检修维护机制
        (1)相关部门要对输电线路的检修维护机制进行完善,明确线路检修工作内容和方法,并提升相关人员的专业技能和责任意识,同时,还要对各项规章制度的执行情况进行有效监管,以保证线路维护工作效率和质量的提升。(2)对线路检修工作要做好记录与总结,工作人员在对线路进行检修后要及时对线路情况进行记录,并建立线路维护检修的数据资源库,以便随时对线路运行与检修情况进行查询,为线路的检修维护工作提供必要的数据支持。(3)要通过规章制度的制定和执行,加强对输电线路检修维护工作的监督管理,监督管理人员要定期对线路运行情况及运维工作情况进行监察巡视,同时,线路检修部门也要加强对自身工作质量的监督和自检力度,从而使输电线路始终保持安全稳定的运行状态。
3.2进行输电线路路径优化选择
        高压输电线路遭受到了外部因素的环境影响,所以要对高压输电线路电气设计进行优化,保证其设计的质量。因为高压输电线路通常所经区域属于比较恶劣的气象区域,在进行实施过程中有很大的难度,所以首先设计人员要针对不同区域、地形地貌等实际状况进行深入分析,选出最合适的架空方式,要尽量避开城市或闹市区等,提高高压输电线路在设计中的水平质量。其次,以设计过程中的主要情况进行研究分析,提高输电线路设计水平,确保其安全性能。最后设计工作人员要充分发挥出自己的主观能动性,联系后期工程施工可实施性,保证高压输电线路电气设计在施工中的可实施和实施便利,可以实现其真正的效益与价值。
3.3强化防雷装置和避雷线以及接地网的分流作用
        防雷系统主要依靠分流雷电流保障输电线路的正常运行,而避雷线与避雷器能够在泄放雷电流大小,取决于系统接地电阻的大小,接地电阻越小,防雷性能越好。对于山地土壤电阻较高区域一般可将具有优良导电性能的降阻剂敷设于接地网络周边,改善接地网络的引流效果。[3]对于杆塔接地装置,可根据土壤电阻率将接地装置加大一级使用或采用新型的石墨接地材料代替常规圆钢接地,以降低接地电阻保证接地装置可靠性。
4 结束语
        输电线路是电力系统输电的重要组成部分,也是人们生活中常见的输电线路,因此,输电线路的安全性十分重要。在针对架空输电线路的防雷措施进行研究的同时也一定要注重考虑线路能够遭受到雷击的种类,结合实际情况运用合理有效的防雷措施,才能够真正使得架空输电线路起到防雷作用。
参考文献:
[1] 余振华.高压输电线路防雷措施分析及改进方法[J].低碳世界,2019,9(01):60-61.
[2] 吕官强.输电线路防雷中线路型避雷器的应用研究[J].通讯世界,2018,25(12):196-197.
[3] 沈建雄.架空输电线路的防雷设计探讨[J].建材与装饰,2018(46):223-224.
[4] 文建鹏.架空输电线路防雷与接地技术研究[J].技术与市场,2018,25(09):145-146.
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