110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理 刘金秀

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:刘金秀
[导读] 在近些年来,国家电能输送分配方面110kV输电线路有着比较好的发展,110kV输电线路沿线通常设置避雷线保护

        国网吐鲁番供电公司  新疆吐鲁番  838000
        摘要:在近些年来,国家电能输送分配方面110kV输电线路有着比较好的发展,110kV输电线路沿线通常设置避雷线保护。因为110kV输电线路架设地点大多都是选择在远离城市、村庄等人员密集地方,山区、丘陵地带地形起伏变化比较大,天气多变、地形复杂,使得输电线路极易受到雷击影响,造成输电线路外绝缘被击穿造成闪络放电、线路跳闸等停电事故。经过研究110kV输电线路遭受雷击的雷电流,采取科学合理的防雷保护措施,有效的提高110kV输电线路防雷水平,进而保证输电线路供电可靠性。下面就从作者实际工作经验入手,分析110kV输电线路防雷技术应用和运维管理,希望对有关从业人员带来帮助。
        关键词:110kV输电线路;防雷;运维管理


        1雷击对于110kV输电线路的危害
        在整个电网输送网络中,110kV的输电线路是非常重要的部分,必须重点对待,保证输电线路的安全运行,但是110kV输电线路经常遇到雷击等恶劣天气,导致输电线路出现跳闸的现象,出现这些现象的主要原因有输电的电力设置的不合理、雷电电击产生的电流强度过大、杆塔的电阻值大小、输电线路的绝缘性能等。输电线路在遭遇雷电等恶劣气候时,首先受到伤害的是杆塔部分,雷电通过输电线路的杆塔部位,之后会产生强大的雷击电流,雷电产生的电流中,有一部分会通过输电线路传输到大地,降低雷电产生的影响,输电线路如果没有采取相应的防雷措施,雷电则会影响输电线路的正常运行,给电力的正常供应带来影响。雷击产生的电流值往往不是一成不变的,而是随着环境的变化而动态变化的。输电线路所处的地理位置或自然环境条件不同,其产生的电流值也会有差异,在输电线路的避雷和防雷工作中,合理的选择输电线路架设地址,必须结合当地的地形条件和气候条件,仔细分析相关的地形和气候数据,综合确定最适宜的架设线路,保证110kV输电线路能够避免雷电的影响,为城乡居民的生活用电提供保障。在110kV输电线路的架设过程中,遇到的雷击通常可以分为雷电的绕击和雷电的反击。通常情况下,都会在110kV输电线路中安装一些避雷部件和避雷设备,加强了输电线路抗雷电击的能力,但是雷电发生的时候,经常避开这些防雷设备,反而破坏输电线路,破坏输电线路的正常运行,导致输电线路发生跳闸或线路的瘫痪等现象。雷电绕击会和输电线路导线的保护角度及杆塔的高度密切相关,这两个因素和雷电绕击发生的概率息息相关,加大雷击的破坏程度。
        2110kV输电线路防雷技术
        2.1架空绝缘避雷线
        作为对110kV输电线路采取的防雷措施中最常见的一种,架空绝缘避电线在我国绝大多数架设的110kV输电线路上均被采用。其具有两方面的优势特点。一方面,由于其能够直接架设在输电线路上,避雷线在出现雷击风险时能够实现有效对雷击进行拦截,防止其对正常的输电线路造成不利影响。另一方面,避雷线引导雷电流向大地,有效避免输电线路因受到雷击而出现的输电中断的现象。我国的架空绝缘避雷线技术主要通过降低接地网的电阻、采用双型避雷线保护角两种措施实现最佳的防雷效果。采取复合型接地的物理方法以及对土壤导电率控制的化学方法,可以有效减少接地网的电阻,实现较好的引导及释放雷击效果。另外,相较于传统的单型避雷线,双型避雷线具有更好的避雷效果,保护角的应用也能加强其避雷效果。
        2.2耦合地线和架设保护装置
        耦合地线与架设保护装置能够共同构成一个全方位的高频保护通道,从而将雷击电流完全导入地下。高频电缆、滤波器、耦合电容器和线路阻波均为高频保护通道的主要构成部分。其中,线路阻波器主要由调谐元件、主线圈和保护元件等几部分并联而成。调谐元件是线路阻波器的回路调谐设施,有助于提高电压和电流的稳定性,主线圈在电力线路中以串联方式连接,利用工频电流作为核心的电感设备,保护元件一般指的是避雷器,一旦线路发生雷击事故,则阻波器能够避免过电压对设备和线路造成的损坏。耦合电容器通常位于工频高压交流电线路和高压交流输电线路中,具有保护、控制、载波等多种作用,其基本原理在于其作为一个电容器将电力线与滤波器串联起来,从而传递电力网络信号。滤波器主要由调谐元件、接地闸刀、避雷器和排流线圈等几个部分构成,再将其接入电力线载波机和收发信机等高频电缆系统中,并与耦合电容器相互协调,以匹配高频电缆和电力线路中的阻抗。


一旦110kV输电线路高频保护通道出现运行障碍且发生雷击事故,则可利用这一途径判断和分析故障诱发原因。若载波机发出收信警告或是导频警告,则应立即全面检查载波机,排除其自身故障,后检查高频保护通道。然而,在全面检查高频保护通道之前,需要全面调查110kV输电线路近期有无雷雨割接和改道处理等因素影响,从而最大限度缩小故障排查范围,最后通过选频表测量高频通道各点的电平,从而准确划定故障的影响范围和基本性质,缩小故障排查范围。还可由中间高频保护通道部位起,全面检查通道中载波机的全部导频电平情况,后检查线路阻波器、耦合电容、滤波器以及电缆等设备。
        2.3安装自动重合闸装置
        闪络现象是指绝缘子附件空气击穿而出现绝缘子表面电压释放的现象。通常情况下,雷电击中后输电线路架设塔塔顶的承压水平会明显降低,从而导致输电线路跳闸、电力配送中断的后果。由于雷电打击对线路的影响时间十分有限,闪络现象的出现能够使输电线路遭遇雷击后恢复架设塔塔顶的承压水平,自动重合闸装置能避免出现跳闸等输电线路故障,极大提高了输电线路的耐雷水平以及输电的可靠性。因此,为了有效地减轻雷击对输电线路的损害以及保证输电线路的稳定性,在对输电线路进行架设时不仅要安装相应的电路保护措施,还要将相应的避雷设备与重合闸进行结合,在受到雷击或出现闪络现象后,使输电线路跳闸后能够自动恢复线路供电。
        3防雷技术运维管理
        3.1地下接网的运维管理
        地下接网能够有效地对雷电进行引导,提高输电线路的抗雷击水平,对其进行运行维护管理的过程中,需要根据架杆投入使用的时间,来对是否进行开挖重新检查进行确定,具体检查内容是对其腐蚀程度进行检查,一般情况下,每隔2年需要对线路的接地情况进行一次检查,对于不符合输电线路运行标准的电网来说,需要及时进行整改,以此来保证地下网电阻的合格性和安全性。
        3.2试验运维管理效果
        在对运维管理效果进行试验的过程中,需要根据预订的检测工作计划来进行,根据110kV输电线路的实际情况,按照标准时间来完成避雷线和避雷装置的安装工作,同时需要对避雷装置的实际效果进行分析确 定。在另外一个方面,需要对同塔接地下网电阻运用周期性质进行试验,在发现出现不符合输电线路运行标准的情况下,需要及时对其进行改善。
        3.3耐雷技术运维管理
        110kV输电线路的耐雷击水平与输电线路绝缘设备的性能有着较大的联系,所以说为了在最大程度上提高110kV输电线路的耐雷击水平,需要进行耐雷技术运维管理。在日常运维管理工作中,可以对输电线路中的绝缘子进行清扫,这样不仅能够减少环境污染,同时能够在一定程度上起到防雷效果。在另外一个方面,对于一些杆塔建设高度较高,容易发生雷击或者雷击影响较大的区域。需要加强线路避雷器在此区域的应用,根据杆塔建设区域的实际情况,进行相应的杆塔降阻改造,降低接地电阻,提高110kV输电线路的耐雷水平。
        结束语
        结合以上分析得知,110kV输电线路对我国电力传输具有十分重要的作用,为了保证输电线路正常、稳定的运行,必须采取综合的防雷措施,预防雷电对输电线路的破坏。雷击主要是通过雷电电流对输电线路产生危害,为了降低这种危害,必须制定相关的防雷措施,认真的研究雷击对输电线路的影响,采取科学、有效的方法计量雷击对输电线路的损害,制定出综合防雷措施,降低输电线路遭受雷击事故的概率。在110kV输电线路的设计和施工的各个阶段,都必须将防雷工作落到实处,在容易发生雷击的地段安装一定数量的防雷设备。

        参考文献:
        [1]王玉平.110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理[J].通讯世界,2017(22):214-215.
        [2]方伟锋.110kV输电线路防雷技术综合应用以及运维管理探析[J].科技资讯,2017,15(30):53+55.
        [3]邵家源.浅析110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理[J].山东工业技术,2016(16):145.

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