防雷技术在输电线路设计的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者: 赵晋莉
[导读] 近年来,随着我国社会经济的不断改革和发展,人们在生活以及工作中对电力方面的需求也是越来越大,从而促进了我国电力行业的发展和改革
        赵晋莉
        国网晋城供电公司
        摘要:近年来,随着我国社会经济的不断改革和发展,人们在生活以及工作中对电力方面的需求也是越来越大,从而促进了我国电力行业的发展和改革。目前,我国的输电线路一直在不断的建设中,整个电网的结构也越来越复杂,而输电线路的运行情况,直接会影响人们的生活和工作,并且输电线路日常运行的情况也会影响整个电网的工作,切实做好输电线路的安全防治工作,可以有效地保证电网稳定运行。本文就是以输电线路运行安全为中心而展开讨论和分析的,对能够影响电路运行的因素进行了详细的叙述和分析,并提出了一些有效的防治建议。
        关键词:防雷技术;输电线路设计;应用
        引言
        在我国电网建设中,输电线路是其关键,更是其中非常重要的组成部分。只有保证输电线路的稳定运行,才能够让其电网运行更加稳定。而在输电线路运行过程中,会有很多因素影响,那么在这其中的雷击则是非常重要的一个因素,直接会容易导致输电线路跳闸。因此,就应该积极的应用其防雷技术,进而减少输电线路受到雷击的破坏,更好的保证电网安全运行。本文就先了解其雷击对于输电线路的影响,然后说明输电线路防雷设计原理,最后说明防雷技术在输电线路中的应用,为输电线路的防雷设计提供相应参考。
        1输电线路运行安全影响因素分析
        1.1?雷击因素
        经过一系列的调查和分析可以知道,雷击情况对于输电线路的影响比较常见。特别是在一些雨水比较充沛的地区,当地的输电线路在遇到强降雨天气的时候,就会受到雷击的破坏和影响,在夏天,会更加容易受到雷击的影响,如果线路遭受到雷击,就可能会出现高压现象,从而会对线路产生一定的破坏。线路在正常的运行过程中,如果遭受到雷击主要有以下三种情况,第一种就是雷击直接击中输电线路,在击中的过程中会产生较大的压降,从而会对线路内部进行一定程度的破坏。第二种情况就是雷击经过避雷线后再次击中线路,如果出现这种情况,那么,就会导致输电线路出现瘫痪的现象,这种情况中,线路是一定会受到损坏的。而第三种情况就是线路感应到雷击之后产生一定的电压,一般这种情况都是雷电击中了杆塔所产生的,输电线路的结构也会受到一定程度的影响和破坏。无论是上面三种哪种情况都会对输电线路造成非常大的影响。最严重的一种情况就是出现直击雷,一般出现这种情况,最轻也会导致当地的输电线路出现跳闸或者是短路的情况,更严重一些,就会直接将绝缘子击穿后出现断线,整个电网都会受到严重的影响和损坏。因此,在进行输电线路建设的时候,一定要考虑当地天气方面的实际情况,做好预防雷电方面的准备,从而有效地减少雷击对当地输电线路造成的影响。
        1.2?外力因素破坏
        外力方面的因素也会因输电线路造成一定程度的影响和破坏,而这种因素也是除雷击外第二种最常见的影响因素。首先,输电线路在日常的运行过程中会受到一些其他物体的影响,比如,飘落在线路上面的气球或者是风筝等物品。如果这些物品长时间停留在线路上,就会对线路的运行产生一定程度的影响,一般情况下,会出现短路的情况。其次,线路在建设的过程中,相关工作人员可能考虑得不够全面,从而就会导致现网结构的设计不够合理,可能会影响当地一些其他建筑或者是交通等情况,支撑线路的杆塔也会出现被撞断的情况。线路在日常的运行过程中,也需要定期地进行维护和检查,一些负责维修的工作人员,由于没有足够的专业水平和素质,就可能会出现一些不正当的操作,从而对线路造成一定程度的破坏。除此之外,在日常的生活中,也会出现一些交通方面的事故,这也是外力对线路造成破坏的一种情况。
        2防雷技术的应用
        2.1绕开密度大的区域
        因为杆塔是处在外界环境下,这样就导致输电线路在出现问题过程中,其位置和原因都非常复杂。通过对其电力部门的数据能够发现,至少有50%以上的故障都是因为雷击所导致。所以,就应该在输电线路设计过程中,能够避开水域、峡谷等等地区。

在输电线线路穿过其平原地带的时候,雷击就会通过直击雷的方法,对其输电线路的相应设施进行破坏。所以,在让其满足相应要求的基础上,就应该能够减少其冲击接地电阻。而对于一些雷电多发区,那么就应该为其配备相应的避雷线,以此来更好的让其输电线路更好发挥自身的性能,避免因为雷击而导致其出现故障。
        2.2避雷保护系统设计
        对于避雷线而言,其主要就是将其强电流通过相应设备来引入到地下,这样就能够减少对绝缘体的破坏。为了能够更好的减少其输电线路的雷击问题,那么就应该对于220kv的线路架设两个避雷线,对于110kv的线路架设一个避雷线。对于在一些雷电多发区就应该架设两个避雷线。与此同时,在这过程中,还应该能够在其线塔的顶部来设计其避雷针,将其雷电引入到地下。对于雷电高发区,在建设高压架空输电线路过程中,还可以单独的为其配备一个引雷塔,通过这样的方法来起到防雷的效果。在引雷塔上的避雷针高度要高于输电线路,进而就能够为其形成保护区域,将在这其中所引入的强电流引入到地下。这种方法其防雷效果较好,而且能够保护的范围较大。
        2.3强化防雷装置
        对于防雷系统而言,主要是通过对其分流的方法,来让其输电线路能够更加稳定的运行。在这其中避雷器能够引入到地下电流的多少,就来源于电阻的大小。如果其电阻越小,那么防雷效果也就越好。对于一些山地区域电阻较高的地方,就应该利用相应导电性能较为俩性的装置来对其输电线路进行保护。对于杆塔而言,应该根据土壤的实际情况来利用相应的材料,比如,就可以采取石墨来代替传统的圆钢,进而来保证其接地的可靠。
        2.4减少雷击故障影响
        因为一旦遭受雷击,那么整个输电线路都会瘫痪,进而就会出现停电问题。因此,为了能够减少其受到雷击的影响,而且受到环境影响,不能够有效的利用接地电阻,就可以在输电线路下架设耦合地线,通过这样的方法来代替其接地电阻,进而发挥自身的作用,对其电流进行分离。此外,在对输电线路的二次回路进行设计过程,应该根据其具体的实际情况来设计相应的继电保护装置,通过这样的方法来让其能够出现问题时,在第一时间就能够及时的明确问题原因,并及时的闭合电闸,进而避免因为雷击而导致输电线路无法正常运行。
        2.5降低杆塔工频接地电阻
        根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中对电气工程输电线路进线段杆塔解读电阻值的阐述,要按照规范设计,不能超出接地电阻取值。以110kV线路为例,指出接地电阻要使用规范的测量仪器测量,可使用JDZ-Ⅱ型数字接地电子测试仪;对杆塔的接地电阻进行逐基式测量,使用长度为100m的电流线与60m的电压线。探究电力工程现场中的数据,如对某市110kV什天线中的线段部分杆塔的接地电阻质量进行检测,发现其中很多数值不合格。分析杆塔附近所有接地电阻,发现50个取样中有28个电阻超过标准,合格率较低。使用的避雷线虽然可以降低雷电产生的电压,但是因为依靠较低的接地电阻完成,当接地电阻较大时,避雷效果还是不明显。
        结语
        电力工程作为输送与生产电能的建设施工,需要重视变电站中电器设备或输电线路在雷雨天气中遭受雷击的问题,减少对电力设备的损害,降低安全事故的发生风险。在新技术、新科学发展下,要不断对电力工程现代防雷技术进行研究与分析,力求找出适合的新技术与手段,增强电力工程防雷能力,保证该工程的安全工作质量。
        参考文献
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        [2]李承昊.自动气象站防雷工作中存在的问题及应对措施[J].科技经济导刊,2020,28(8):123.
        [3]周扬.配电网防雷的主要技术措施和建议思路构建[J].中国新通信,2020,22(5):83.
        [4]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.
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