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高压输电线路综合防雷措施的应用

作者:未知

  摘要:发电厂发出的电,想要供给全市的居民使用,需要借助于高压输电线路将供电厂发出的电传送到很远的地方,这就是高压输电线路主要的作用。由于高压输电线路在整个供电系统中具有重要的作用,为提高供电系统的稳定性,必须对高压输电线路的雷电干扰情况进行分析,然后采取适当的措施进行处理,进而为供电系统的安全运行提供重要的保障。由此可见,对高压输电线路的综合防雷措施进行研究与探讨具有重要的现实意义。
  关键词:高压输电线路;综合防雷;措施
  一.高压输电线路发生雷击事故的原因
  高压输电线路雷击事故的产生将在很大程度上影响高压输电线路的正常运行,高压输电线路发生雷击事故的原因有很多,具体体现在以下几个方面。首先高压输电线路杆塔存在问题,接地效果不佳,这种情况就会加大与地面接触的电阻阻值,从而为高压输电线路埋下安全隐患,导致雷击事故的发生。其次,高压输电线路雷击事故的产生原因中还包括缺乏健全的绝缘配置,绝缘配置在高压输电线路的运行时具有防止电流回流的作用,如果绝缘配置出现问题将会引起雷击跳闸事故的发生,并且随着时间的积累,高压输电线路的绝缘配置极易出现老化,这也在一定程度上为高压输电线路跳闸事故的发生埋下了安全隐患。最后,在避雷线的使用上存在问题,避雷线是高压输电线路用来防雷的重要举措,在雷击发生时,避雷线可以有效的隔断雷电与线路之间的联系,从而有效的减少雷击事故的发生概率,但是现阶段设计师在进行避雷线的设计上,并没有重视杆塔保护角度的设计,使得避雷线不能发挥其良好的避雷效果。
  二.高压输电线路事故类型分析
  2.1保护角问题
  我国电力行业对于高压输电线路避雷线的保护角设置有着十分明确的要求,而实际在高压输电线施工过程中,保护角作业注意事项却往往会被忽略。即便安装过程中相关人员已经注意到避雷线保护角的安装等问题,但在实际作业过程中由于其他因素或者突发状况等导致保护角设置过大。这大大增加了雷击的概率。
  2.2接地装置问题
  当前我国在用的接地装置普遍缺乏有效的维护,生锈以及腐蚀等情况屡见不鲜。碳钢是当前我国接地装置的主要材料,长时间的使用以及缺乏必要的维护最终会导致该材料变薄,电阻增加,导电性能大大降低,从而在雷击防护效果上大打折扣。一些地区采用导电混凝土或将降阻剂等化学试剂掺杂入接地装置中,其后期使用中受腐蚀情况将更为严重。
  2.3杆塔问题
  杆塔以往大都是由混凝土与钢筋浇筑而成,位于杆塔内部的钢筋主要起到线路保护接地装置的效果。当杆塔或者线路遭受雷击时,线路中的电流会经过杆塔中的钢筋导向大地。而一旦遭受的电流过大,一些质量较差的水泥杆塔极有可能被强大的能量所击裂,从而产生一系列裂痕,甚至一些原本存在裂痕的杆塔很有可能被进一步击碎,导致高压输电线路断线,影响正常供电。
  三.高压输电线路综合防雷技术措施的运用
  3.1架设避雷线
  在高压输电线路施工过程中,要架设避雷线用于保护高压输电线路的安全运行。避雷线是最为基本和重要的防雷保护措施,具备防雷效果好、适用于高压输电线路防雷保护的特点,高压输电线路的电压越高,越能起到良好的防雷效果。避雷线主要对高压输电线路遭受直击雷有着明显的防护作用,在避雷线架设过程中,应减小避雷线对导线的保护角,以保证防雷效果。根据相关规定,220kV高压输电线路以及330-500kV超高压输电线应采用双避雷线,避雷线对边导线的保护角为20。同时,架设避雷线还能够减少高压输电线在雷电天气条件下的闪络次数,保证线路绝缘子串的稳定性,进一步避免高压输电线形成感应电压,保证导线运行稳定。
  3.2架設避雷针
  避雷针是有效的防雷措施,应将不同类型的避雷针架设到高压输电线的不同部位,以达到最佳的防雷效果。具体架设要求如下:(1)在高压输电线路的塔顶安装可控放电避雷针,用避雷针吸引直击雷,减少雷电绕击高压输电线路的情况发生;(2)在地线上安装防绕击避雷短针。雷电绕击根据输电线路档距可划分为不同安全等级的区域,距杆塔10-30m处为雷电绕击危险区域,要重点采取有效的防雷措施。若地线上架设的避雷针侧向断针长度超过临界电晕半径,则会使侧向断针产生上行先导,可增强地线的引雷能力,在发生雷击之前进行提前拦截,有效防范雷电绕击高压输电线路。
  3.3合理架设杆塔
  杆塔的接地电阻与杆塔的防雷效果有着直接影响,接地电阻越小,则杆塔的防雷效果越好。所以,在架设杆塔时要适当降低接地电阻,阻止破坏电流流向地面,造成雷击危害。尤其在山区的高压输电线路施工中,要合理架设杆塔,科学设计保护角,降低高压输电线路遭受绕击的几率。通过研究表明,杆塔高度与防雷效果有着直接关系,杆塔随着高度的增高,其耐雷水平越差。在设计杆塔高度时,应将其控制43m左右,以达到最佳的耐雷水平,提高高压输电线路防雷措施的防护效果。
  3.4减少地线电阻
  当杆塔遭遇到直击雷的破坏时,在杆塔顶部与地面间会产生过大电压,瞬间增加与高压传输线路的电位差,在电位差超过绝缘材料的绝缘能力范围时,就会造成线路闪络。在此情况下,若因闪络产生的电流传导到其他临近的杆塔,则会导致输电线路出现高压高电流,引发线路跳闸,造成输电线路故障。为避免上述情况发生,可通过降低杆塔接地电阻减少电压差,避免电压差超过绝缘材料的承受范围。在架设高压输电线时,为降低电阻,可将镁合金地线埋设在线路下方,利用耦合地线增高压输电线路与避雷线耦合度,控制高压输电线路在遭受雷击时产生过大电压,起到分担电压的作用,进而提高输电线路的防雷效果。
  3.5合理运用不平衡的绝缘方式
  不平衡的绝缘方式具有很多的优点,首先不平衡的绝缘方式经济性较强,其次,这种不平衡的绝缘方式操作起来简便,可以有效的增强高压输电线路的绝缘水平,进而在一定程度上提高高压输电线路的耐雷水平。在高压输电线路运行时,一般线路出现跳闸的概率要明显低于一些高塔杆的高压输电线路。为了有效的避免雷击事故所造成跳闸现象,操作人员首先可以将高塔杆与避雷线之间的导线距离适当的增强,其次,工作人员可以在现有绝缘子串数量基础上适当的增加,从而在根本上提高高压输电线路的绝缘性能。现阶段我国在高压输电线路的防雷措施上提倡使用不平衡的绝缘方式,将不同回路绝缘效果的差值设置成相应的电压峰值,在遇到雷击事故时,绝缘子串数量较少的回路中就会事先发生闪络现象,这样地线就成为了雷击事故发生时闪络后的导线,从而有效的提高高压输电线路的耐雷水平,保障供电系统的正常运行。
  四.结论
  综上所述,高压输电线路是电力系统的重要组成部分之一,其运行稳定与否直接关系到电网的运行可靠性。为保证高压输电线路的安全、稳定、可靠运行,应当对各种防雷技术措施进行综合运用,以此来增强线路的防雷水平。在未来一段时期,应当加大对防雷技术的研究力度,除对现有的技术措施进行优化改进和完善之外,还应开发一些新的防雷技术,从而为高压输电线路防雷提供技术支撑。
  参考文献
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