高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年第6期   作者:廖志强
[导读] 社会经济快速发展背景向,居民对电能供应提出了新的需求
        廖志强
        贵州电网有限责任公司输电运行检修分公司 553000

        摘要:社会经济快速发展背景向,居民对电能供应提出了新的需求,供电系统运行安全及稳定性面临新的挑战。供电系统中高压输电线路非常重要,其安全与稳定运行对供电系统正常运行有着重要的影响。基于此,本文从以下方面简单论述了高压输电线综合防雷措施相关知识,希望对相关领域研究有帮助。
        关键词:高压输电线;综合防雷;策略
引言
        电力传输中高压输电线路的作用是非常重要的,能够保障居民日常生活与工作,为电力系统安全稳定的运行提供推动力。新时期,输电线路有了更高的等级,杆塔高度及线路尺寸的要求也明显提高,很大程度上加大了雷击影响。我国电力系统中因雷击引起的线路跳闸问题占比超过36%,国外有的国家超过50%。所以,高压输电线路运行中,深入研究综合防雷措施具有非常重要的意义。
1、概述雷击放电
1.1雷击放电原理
        雷电问题的出现,带电荷雷云是非常重要的影响因素,假若云层夹杂水滴就会引起撞击分裂,其产生负电荷水沫质量轻,一旦上升到云层就会产生负电雷云。此时,雨滴中带有正电元素快速下降,为降雨的出现创造了条件。假若大量积聚雷云,地面正电荷雨水被感应到后形成的电场有很大的强度,为雷击现象的出现创造了条件。随着雷云的积聚,大气电场有更高的强度,雷云发生火花放电。此过程中会产生几百千安的瞬时电流,大气光与热作用下逐渐引起闪电与雷鸣。
1.2分析雷电压与雷电流形成
        雷电现象的产生,主要是因雷云中高电势点融入空气游离导电分析,强大的雷电将高压导线击中后,沿导线两端携带的电流运行,使得导线中电压与电流配比发生变化。通常,导线中电压及电流行波比值为波阻抗,其数值为300Ω。被雷电打击后高压输电线路塔角接地有较小的电阻,地面产生雷电反射问题,此时塔顶的电位数值为零。在雷击影响下,高压输电线路有更高的电流值,但因输电线路电阻值不会为零,所以如果线路存在压降,就会产生雷电压与雷电流。
2、高压输电线发生雷击事故的成因
        输电线路运行中,受各类因素影响发生雷击跳闸。现阶段,我国高压输电线有很高的雷击跳闸几率,其对高压输电线路稳定运行带来了严重的影响。目前,居民电能使用量与需求量明显增多,一旦发生雷击跳闸,人们日常生活就会受到威胁。
2.1输电线路杆塔接地不到位
        高压输电线路运行中,因输电线及其周围空地受到雷电打击,产生过电压后引起雷击事故。相关研究发现,杆塔接地装置对雷电过电压事故发生几率有一定的影响,假若杆塔有很高的的接地电阻值,高压输电线正常防雷水平就会受到威胁。雷击跳闸现象大多是早期设计标准不够严谨,或者部分杆塔有较高的接地电阻(土壤电阻率偏高),使得线路耐雷反击水平不高,尽管最初建设时设计符合要求,但与当前过电压及防雷标准有较大的差距。
2.2输电线路缺乏很好的绝缘配置
        高压输电线运行中,绝缘配置匮乏是引起线路安全性不高的重要因素。高压输电线运行中,借助绝缘装置预防电流回流。假若输电线运行中,该装置没有充分发挥其作用就会引起跳闸,最终引发安全事故。另外,一旦该配置因老化而脱落就会增加雷击事故发生几率。相较之其它安全事故,绝缘配置有更高地脱落危险性,从而造成更加恶劣的影响。
2.3输电线路所用防雷设施不达标
        高压输电线运行中,充分考虑防雷问题做好线路设计。实际设计过程中假若杆塔保护角被忽略掉,也会增加闪络频率。因杆塔保护角设计与防雷工作需求不相符,防雷效果大打折扣。所以,高压输电线设计中,防雷设施设计非常重要。相关调查统计发现,雷击跳闸现象中,线路遭受雷击具有重复性,主要表现为某条线路多次出现雷击跳闸且被击区段有重叠性,雷击发生几率较大的区段没有安装有效的防雷设施,雷击问题发生后无法很好地保护高压输电线路。


3、高压输电线路防雷优化措施
3.1全面了解线路架设点情况
        高压输电线路设计中,工作人员要详细了解整个输电线路运行情况,根据其所经区域地势特点,合理选择防雷措施。根据区域地形特点,制定相应的备用方案。假若发生中断输电问题,就要提前采取应对方案。完成项目架设后,输电线防雷工作也是不容忽视的。如果发生雷电击打后,高压输出电路停止电能输送,就要全面分析原因,实事求是记录停电原因及应对方法并做好相应存档。
3.2对线路绝缘配置做好优化
        如果雷电击中线路绝缘体,输电线路就会遭到雷电破坏使得输电线路无法正常运行。输电线架设项目施工中,绝缘装置设计非常关键。合理范围内有效控制输电线路绝缘装置,遇到雷电打击后,该绝缘配置就会充分发挥其作用更好地保护线路。各输电线路绝缘配置有所差异,绝缘体充分发挥线路保护作用,结合输电路段实际情况与雷电强弱,为绝缘配置设计相应的的标准保障其安装质量。例如,因绝缘体自身有很好地自洁功能,隔水性强因而可很好地保护输电线路防水性。线路接地设计工作时, 采用不同接地防水方式,如果输电杆塔遭到雷击,高空电流就会通过接地作用被快速导入地面中,分解其造成的破坏力。
3.3合理应用避雷装置
        空气摩擦作用下,云层电压向输电线路进行放电,使得线路双向传播电压,如果接收到感应器信号线路就会停止运行。如果频繁停电,就可借助避雷器减小雷击破坏力。避雷安装于高压输电线路,遇到雷击事故输电线路就会得到很好的保护。如果输电器电压与该避雷装置间出现电压差,该避雷装置就可将电路电流进行分流。此时,雷击事故情况下绝缘体不会出现电荷,输电线路也不会遭到破坏。高压输电项目施工成本问题,如果输电线路发生雷电打击的情况比较少,就可应用基本避雷装置做好防御,结合实际情况适当节省安装成本。
3.4做好杆塔接地增强降阻
        高压输电线路运行中,杆塔直接关乎到线路运行的安全性,杆塔接地电阻值的降低显得尤为重要。线路杆塔选定好架设点后,要注意地质条件差异会影响其电阻率参数。假若为一般型杆塔,外部因素保持不变情况下,杆塔电阻变小使得线路电能有更高的传输水平。借助杆塔电阻及避雷线,尽可能降低线路遭受雷击的概率。杆塔接地电阻常用方法主要包含接地外引、扩大接地网面积及降阻剂的应用。该方法可提升输电线路防雷水平,如果情况比较特殊应用耦合地线提高线路防雷能力。日常工作中应用耦合电线对绝缘子串反击电压的减小有很好的作用,以此有效分流雷电电流。大量实践发现,杆塔接地电阻无法降低时,可采用该放手降低接地电阻。其可很好地减小发生跳闸事故的几率,对输电网做好保护,确保高压输电线正常运行。
3.5重视不平衡绝缘方式的应用
        对于高压输电线路,不平衡绝缘方式的经济性明显而且操作方便,线路有更好的绝缘性能,不断增强线路反击及绕击耐雷能力。高压输电线运行中,相较之一般线路,高杆塔与大跨越线路极易发生跳闸,为了预防跳闸事故的出现,适当扩大避雷线与档距导线艰巨,或增加线路绝缘子串的数量,以此确保线路充分发挥绝缘性能。如我国某地高压输电线路综合防雷中,基于该绝缘方式,两回路绝缘水平相差值间操作人员应用相电压峰值,以此保障雷电打击情况下,回路中绝缘子串数量不多,闪络问题发生几率大,将其导线用于地线,使得其它回路有更好的耦合性。此外,绝缘子串减小其过电压,很大程度上保障线路耐雷水平,闪络事故发生几率降低,同时确保回路稳定供电。
结束语
        综上所述,高压输电线运行中,深入研究其综合防雷措施,使得线路抗雷特性明显提高,保障居民正常生活与生产。此种情况下总结线路放电原理,研究雷电压与雷电流形成情况,为输电线路合理制定综合防雷措施,并应用该措施保护线路,取得的效果是非常明显的。未来,输电线路有更高的架设要求,工作人员要深入研究线路综合防雷措施,推动我国电力系统实现更加安全而稳定的运行。
参考文献
[1]严肃.高压输电线路的综合防雷措施分析[J].工程建设与设计,2020(20):48-49.
[2]石文琪.高压输电线路防雷措施分析及改进方法[J].化学工程与装备,2020(01):245+259.
[3]马虹旭,姜禹,马晓晨,王悦.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科技创新导报,2019,16(34):30-31.
[4]徐薇,陈华.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[J].西藏科技,2019(04):67-68.
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