防雷技术在输电线路设计的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年8期   作者:畅里强
[导读] 输电线路因为长期暴露在外界环境中,因此就非常容易受到外界环境的影响。
        畅里强
        国网山西省电力公司输电检修分公司   山西省太原市   030001
        
        摘要:输电线路因为长期暴露在外界环境中,因此就非常容易受到外界环境的影响。当前雷击依然还是影响输电线路稳定运行的重要因素。在输电线路遭受到雷击后,其产生的强电流,就会直接破坏其输电线路的相应设备,严重的会直接导致电力系统无法运行。因此,就应该积极的运用防雷技术,进而来保证输电线路的稳定运行。
        关键词:防雷技术;输电线路;设计
        高压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主要因素,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。
        1 雷击对于输电线路的影响
        输电线路在受到雷击后,会因为自身的热量而破坏其线路,导致其相应设备中的金属材料熔断。此外,在雷击的瞬间所产生的高压还会破坏其输电线路的保护装置,进而发生火灾,这些对于输电线路的破坏都是直接的,并且无法修复。还因为在这其中会产生电磁场,进而就会影响其输电线路的正常运行。经过雷击后的输电线路会因为压力过高,进而导致无法稳定运行。而且在这其中所产生的相应电流也会破坏其继电保护装置,给人们的生活带来一定的影响。所以,雷击对于输电线路有着很多的影响,应该在设计过程中能够充分的考虑到这一点,减少雷击对于输电线路的影响。
        2 输电线路防雷设计原理
        在对其输电线路进行设计过程中,应该了解输电线路所在区域的的环境、电流情况,结合输电线路的电压、设备安装等等相应情况,来了解雷击对于输电线路的破坏,并积极的采取相应措施。
        2.1 选择合适路径
        应该在设计过程中,保证其路径的合理。因为对于雷电而言,其出现的次数和输电线路所在位置有很大的关系。那么在设计过程中就应该能够将其线路考虑到其中,尽可能的避开水域上方,或者是一些雷电频发的地方。
        2.2 采取正确防雷措施
        应该采取正确的防雷措施。当前,大多都是利用防雷线的方法来进行防雷,在设计过程中,就应该根据实际情况来选择架设防雷线,或者是安装避雷器,达到防雷的效果。在明确其线路路径后,为了能够减少强电流、热效应等等问题,就应该安装避雷器,进而来将保护其线路。
        2.3 安装继电保护装置
        想要减少雷击事情的发生,那么就应该积极的采取相应措施,以此来减少雷击对于配电装置的影响。因为对于雷电而言,自身有着一定的偶然性。所以,为了能够让其输电线路稳定运行,就应该在这其中安装继电保护装置,进而来减少雷击的出现,减少输电线路停电的事情发生。保证在发生瞬时性故障的时候,能够让其输电线路自动关闸,然后等待故障消失后,自动合闸供电。
        2.4 疏导式防雷保护
        当前的各类防雷措施都是为了能够有效的提高线路自身的抗雷水平,减少跳闸问题的出现几率。我国也将这一内容作为输电线路运行的考核内容。如果利用传统的堵塞型防雷保护方法,那么其成本投入较大,而且技术难度较高。因此,就可以利用疏导式的防雷保护方法,也就是让其输电线路能够具备一定的跳闸几率,通过安装相应装置来定位雷电的路径,进而来避免绝缘子受到损坏。在这其中即使存在雷击,那么通过合闸的方法也能够很好的保护输电线路的安全运行。


        3 防雷技术的应用
        3.1 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。
        3.2 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。
        3.3 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。
        3.4 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。
        3.5 并联绝缘子两侧
        对于一些电网架设较多的地方,应该对其进行并联,通过这样的方法就能够避免在雷击过程中,因为过电压而导致电流在间隙中燃烧,通过并联的方法能够更好的保护其绝缘子不会受到破坏。因为,对于空气绝缘而言,能够在一定时间内自行恢复,进而就能够提高合闸的几率,更好的保证输电线路的稳定运行。
        4 结语
        总而言之,对于输电线路而言,在这其中所存在的雷击问题,和周围的环境、地形等等方面都有着相应的联系,也与输电线路自身的结构、材质等等有联系。因此,在对其输电线路设计工程中,就应该能够充分的考虑到这一方面,积极的采取相应措施,减少输电线路受到雷击的影响,充分的利用相应的防雷技术,通过降低电阻和安装防雷线和防雷器的方法,就能够更好的对其输电线路进行保护,避免其受到雷击的影响,让其输电线路正常运行,也就能够让我国的电力系统更加稳定的运行,为人们的生活提供相应帮助。
        参考文献
        [1]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(01):70-71.
        [2]侯涛.防雷技术在输电线路设计中的应用研究[J].科技创新导报,2019,16(26):31-32.
        [3]孙皓.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].山东工业技术,2018,(12):170.
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