试析超高压输电线路雷电绕击及防雷潘延

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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试析超高压输电线路雷电绕击及防雷潘延

潘延

(南方电网超高压输电公司柳州局广西柳州545006)

摘要:针对高压输电线路而言,其自身具备着敷设距离长、架空敷设且地形相对复杂等特征,遭受雷击并致使跳闸事故的概率更大,这不但为电网工程周边居民带来生产生活上的不便,也直接造成了国民经济上的损失。所以,高压输电线路雷电绕击的防范及处理成为当下电力从业人员必须予以重视的关键课题。

关键词:超高压;输电线路;雷电绕击;防雷

一、雷电绕击概述

雷电绕击指的是雷电避绕开避雷设施,向导线直击的现象。相对于一般的输电线路,高压线路所具备的绝缘水平则会更加高,并设有避雷针和避雷线等相关避雷设备,因此遭到雷电反击且导致跳闸故障的概率更小。然而,正是这类线路具有运输距离长、运行电压高且杆塔结构大等实际特征,并且避雷设施也不完全具备零意外性,因而高压线路容易出现对雷电绕击威胁的疏导现象,进而导致线路跳闸事故。高压输电线路所途径的地区大多是高山峻岭,其线路结构复杂以及雷电的活动参数也存在差异,所以导致线路防雷的保护措施与方法都不一样。

二、防雷重要性分析

总所周知,在电力系统中高压输电线路一直都占据着重要的地位,其运行安全直接影响到供电的可靠性。如果要实现强电强网绝对离不开输电线路的安全稳定运行。通常情况下,输电线路遭雷击后,会立即引起跳闸,这样一来则会影响电力系统的正常供电,还会对电气设备造成严重的损坏。因此,做好输电线路的防雷措施不仅能够提高线路本身的供电可靠性,而且还可以间接地保障变电所以及电厂运行的安全性。

三、输电线路防雷要点

3.1明确输电线路管理目标

在采取的输电线路防雷措施当中,需相关工作人员明确管理目标,做好重要区域的防雷保护。针对那些线路复杂、雷击现象频繁发生、人群聚集的区域要做好防雷重点保护,在进行防雷设备安装前期要针对当地的实际情况进行系统性的浅析。对输电线路防雷进行整改是一项复杂的工程项目,对各部位进行测定及日常维护方面都一定要遵循具体的规定及要求,尤其是在地质性土壤的输电线路中防雷措施的采取要兼顾到相关的接地装置。

3.2测试方式要规范

在目前的电力行业当中,防雷技术措施的探究早已成为非常重要的一个方面,为此,输电线路中采用先进的防雷技术可达到良好的防雷成效。在对防雷措施改良的过程当中,过去的电阻监测及所运用的检测技术无疑是十分落后的,为此,在检测工作当中,建议多选用新型的先进检测设备,在先进、准确的检测工作下,把接地电阻当中中潜存的问题在第一时间挖掘出来。

3.3技术要求需统一

在大跨越式输电线路的防雷技术保护措施上,需不断强化防雷技术的有效运用,一些区域中的大跨越式杆高度超出40米,这种情况下会造成输电线路与接地电阻间问题的产生,若实施防雷措施则对于整个输电线路而言极为不利。为此,需对接电线路的实际长度、接地线数量、接地线的延伸方式进行整改,在缩减塔杆接地电阻的前提下,达到良好的防雷成效。

四、如何提高输电线路的防雷技术水平

4.1合理选择路径

对输电线路路径地段的环境情况进行实地考察,做好输电线路的科学性规划,这样才能够预防输电线路途径山区风口、顺风河谷等雷电突发地区或地下有导电性矿产的地面等极易受到雷电袭击的地段。若确实无法避免,那么则需对那些容易受到雷击的地段实施有效地雷电保护。

4.2架设避雷线

在避免雷电直击导线的措施当中,避雷线是一种基础方法,其中,避雷线通常能够减小杆塔顶端的电位情况,屏蔽导线,从而使得导线感应过电压的进一步降低。与此同时,可与导线耦合减少绝缘子两侧的电位差。一般情况下,超高压线路可将避雷线通过小的间隙进行接地,这种方式可将避雷线中感应电流的附加损耗显著性的缩减,利用避雷线及高频通道,从而在保证输电线路正常运行的基础上,在有雷击出现的情况下实现与地的连接,从而起到很好的壁雷效果。

4.3缩减杆塔接地电阻

输电线路规程中规定:针对土壤电阻在100~300Ωm的区域,可在实现自然接地的前提下进行人工接地装置的设置;针对土壤电阻在300~2000Ωm的区域,可挑选水平铺设接地装置;针对土壤电阻达到2000以上的区域,可利用放射形接地体及连续伸长接地体装置;针对高土壤电阻的区域,如果铁塔临近位置的土壤电阻率过低,则可把一部分土壤的引外接地和放射形接地有效地联系在一起,或可利用接地电子降阻剂、爆破接地技术及伸长水平接地体等方法,从而促使杆塔接地电阻得到进一步的降低,需要指出的是,降阻剂是一种行之有效地降阻方式。在不断降低土壤电阻的同时,遵循所处地区原先的输电线路运行情况,对当地的地形地貌、土壤电阻等因素进行综合的分析,在作出系统性浅析的基础上,挑选最佳的防雷技术措施。

4.4架设耦合地线

在杆塔接地电阻过低的情况下,可在导线下方进行耦合地线的科学合理性设置,以此能提升当前的防雷技术效果。在避雷线与导线间的耦合作用得到最大限度上发挥的情况下,能够使得绝缘子串当中的过电压大大降低,从而降低了线路断路器雷击跳闸发生的可能性。耦合地线的假设能够促使雷电流分流的作用得到有效地发挥,促使杆塔顶端的电位大大降低,从而达到非常好的防雷成效。

4.5选用不对称绝缘

在目前的输电线路当中,为能够最大限度上缩减输电线路对占用较大的土地面积,通过同塔双回输电线路的架设逐渐演变为一种较为常用的方法。对于此类型的输电线,我们可通过不对称绝缘的方法进行输电线路的布置,以此,当雷击发生的时候,供电可靠性能会显著增高,其地线与另一回未闪络的输电线耦合,从而使得输电线防雷技术水平明显提高,促使供电可靠性能得到强有力地保障。

4.6安装线路型避雷器

避雷线并不能使绕击率降至到零,在较大雷电发生的情况下,反击发生的可能性将会更大。输电线路中进行管型避雷设备的安装将能够将线路绝缘中的冲击闪络情况消除,并且能够把建弧率降到零的范围,从而将雷击跳闸率成功地降低。

4.7采用自动重合闸装置

在我国,高于110KV的高压线路重合闸成功率通常能够达到75%~95%的范围,其中,低于35KV的输电线路成功率能够达到50%~80%的范围。因雷击闪络通常为单相闪络,为此通常会运用单相自动重合闸装置完全可达到有效防雷的目的。

结语

在我国,因雷击引发的输电线路故障问题多见于南部山地地区,后开始逐渐向平原地区发展。为此,国家要不断地提升对输电线路防雷措施的认识,同时,降低电力系统过压性能,提升现有的防雷技术水平,优化电力系统经济效益。我国是一个地形非常复杂的国家,山地、盆地、丘陵较多,为此,广大电力工作者肩负着提高输电线路防雷技术、不断加强防雷措施的重要使命。

参考文献

[1]赵紫辉.超高压交流输电线路雷电过电压特性及其影响因素研究[D].西南交通大学,2012.

[2]陈焕.架空输电线路雷电过电压的瞬态特性研究[D].华北电力大学,2014.

[3]胡守松,柏晓路,马凌,王洪刚,夏峰.超高压输电线路雷电绕击探讨[J].陕西电力,2013.

作者简介

潘延(1989.02.16),男,学历:广西水利电力职业技术学院,民族:壮,籍贯:广西,职称:助理工程师,单位:南方电网超高压输电公司柳州局,