输电线路绝缘差异化防雷技术与策略

输电线路绝缘差异化防雷技术与策略

(国网山西省电力公司古县供电公司山西临汾042400)

摘要:现如今,我国的国民经济在快速的发展,人们生活中对电力的需求也不断增加,对输电线路进行建设也变得越来越重要,而输电线路中需要重视的问题就是雷电的防御。由于输电线路属于电网防雷比较薄弱的环节,所以如何保证输电线路能够有效防雷是很多雷电研究人员着重研究的重点。本文主要对输电线路差异化防雷技术进行分析探讨,提出笔者的思考和建议,仅供参考。

关键词:输电线路;差异化;防雷技术;策略

引言

我国的电网防雷体系主要是通过变电站核心防御以及输电线路外部防御组成的,其中输电线路一般是位于比较空旷的地方,并且铺设线路较长,所以容易遭受到雷击。虽然我国采取了相应的防雷技术对策,但由于遭受雷击造成的线路跳闸现象仍然存在。随着科技信息技术的不断发展,不断提高了我国电网抵御雷击的能力,但是在我国电网防雷体系中,有关输电线路的防雷技术仍然存在一些问题,需要相关部门引起重视,并采取有效的对策解决问题,从而提高我国输电线路抵御雷击的能力。“差异化”防雷策略认为输电线路的治理不应该是所有输电线路、所有杆塔不加区别地全面铺开,而应根据运行经验,并结合雷电定位系统查找雷电易击区、易击杆塔,输电线路的防雷应“有选择、有侧重、有针对、有差别”。

1雷电对输电线路破坏的原理

高压输送电路故障的最大一个自然因素就是雷击,故障一旦发生就会造成整个现代电力资源的浪费。众所周知,雷电活动能够产生剧烈的热电效应和磁场效应,还会产生强大的机械性破坏力造成机械的损失,在裸露旷野的高压输电线路特别容易因为这样的电磁效应造成很大的过电压危害。目前电子设备的集成度非常高,他们被广泛地应用于整个电力调度运行的系统中。而高集成的电子设备对雷电电磁脉冲的反应非常的敏感。当输电线路被雷电击中,会由于高集成电子的敏感性产生超负荷的过电压磁波,电压礠波会沿着线路网传入变电站,使变电运行设备的介电强度下降,导致敏感设备中的感应电子器件遭到损坏;供电保护装置和监控系统会产生误动作,造成输电设备的跳闸断电.极大的破坏现代的电力变电输送网。输电线路遭到雷击也称为大气过电压,分为直击雷过电压和感应雷过电压两种类型,其原因是雷云在放电时其过电压通过线路杆作为放电载体,导致线路的绝缘被击穿。雷击要通过建立一个放电泄流通道通过,使大地感应电荷和雷云中的异种电荷互通,所以是否遭到雷击和接地装置是否完好有着直接的关系。当感应雷过输电线路时的电压可达400KV左右,这样的电压值岁35KV及以下线路绝缘造成很大的威胁,感应雷对于110KV及以上线路的绝缘不具太大的威胁。

2输电线路防雷工作中存在的问题

2.1没有选择和使用合理的防雷技术

目前,我国大部分的电力企业,都没有对防雷措施进行深入的研究,在开展防雷工作的时候,通常只是选择以往的防雷对策,不但没有对线路落雷的特点进行充分的调查研究,也没有对输电线路所在地区的差异性进行充分的分析,从而只是对防雷措施进行盲目的实施。

2.2过于激进的使用新防雷装备

近几年,在我国广西地带,针对新的防雷设备应用比较广泛,例如:头部分裂均压式避雷针、可控放电避雷针以及防绕击预放电避雷针等,但是这些新的防雷装备,从原理方面来看,存在着许多争议,并且这些装备的性能在运行经验方面,也并没有得到充分的证实。

2.3防雷整体工程缺乏经济技术考量

第一,防雷工作存在滞后性,由于目前的防雷工作只是通过每年的雷击数据统计进行研究和分析,从而形成了防雷工作的滞后性。第二,防雷工作具有长期性,由于每年都需要对防雷改造工作进行数据的分析和统计,导致输电线路的防雷工作需要较长的时间来操作,从而具有长期性。第三,防雷设备的维护,在防雷工作中,针对防雷设备的维护具有重要作用,由于防雷设备的运行环境较差,所以导致一些防雷设备损坏,从而出现数据的丢失或不完整,给防雷工作带来了巨大的影响。

3输电线路运用差异化防雷技术的对策

3.1根据电压等级的不同架设避雷线

在输电线路防雷的工作中,如果想要选择合理有效的防雷措施,需要与当地雷电活动的强弱、土壤中电阻率的大小以及地形特征等方面相结合,同时还需要根据线路的负荷性质、电压等级以及系统运行的方式,再对经济技术进行比较等方面进行选择。1)35kV电压及以下的线路并不适合全线装配避雷线,一般只是在变电站进线的位置装置1-2千米的避雷线即可,同时需要在雷电比较活跃的区域装置避雷线或者是装置一些与避雷器有关的设备。2)110kV电压的线路需要全线装配避雷线,当位于山区中的需要选择双避雷线,同时针对雷电活动比较弱的地区,可以不进行避雷线的装置。3)220kV电压及以上的线路需要全线装配避雷线,并且需要选择双避雷线。针对输电线路装配的避雷线,应该重视杆塔上的避雷线对边导线的保护角,保护角通常为20度-30度,同时需要做好杆塔的接地处理。根据不同杆塔基础土壤的电阻率,装置相应要求的工频接地电阻材料。

3.2减少杆塔接地电阻

在输电线路防雷工作的时候,可以减小杆塔的接地电阻,这样在一定程度上不仅能够减少雷击杆塔点位升高的程度,还能起到较好的防雷效果。如果在实施的过程中出现接地网电阻值过大的情况,就需要采取有效的措施进行改进,例如:使用降阻剂改善土壤电阻率、增加地网辐射线或者是扩大接地体的等效直径等。

3.3需要加强绝缘效果

如果想要加强绝缘的效果,就需要相关部门采取不平衡绝缘的方式。若是在雷电活动比较强烈的地区,或者是跨越地段以及进线部位,都可以使用增加绝缘子片数的对策。由于这些地区产生雷击事故的次数较多,同时塔顶的电位比较高,受绕击的概率比较大,然而通过增加适当的绝缘子片数,不仅增大避雷线与导线之间的距离,还可以加强绝缘的效果。

3.4对线路路径以及避雷设备进行合理的选择

根据相关资料表明,容易遭受雷击的区域有以下几个方面:a.潮湿的盆地;b.山区风口、顺风峡谷、河谷等;c.地下水位较高或地下有导电性矿地面等;d.土壤电阻率突变地段。当在这些地段安装避雷设备之后,可以在雷击所产生的电压高于一定幅值的时候产生动作,这样能够为雷电流提供低阻抗通路,不仅能够将雷电泄放到大地上,还能够对电压升高起到抑制的作用,保证了设备与线路的安全。在我国,由于广泛使用钢接地体,腐蚀问题已日益引起重视,尤其在沿海地区,近年修订的规程中已将铜包钢作为接地装置材料。通过以往线路运行经验表明,输电线路容易遭受雷击的位置大多集中在线路中的某段区域,所以,在对输电线路进行设计的时候,需要对这些容易遭受雷击的地段采取合理的躲避措施,或者是对线路进行加强保护,这样可以有效的防止雷击事故的发生。

结语

由于雷电活动的差异性,使得输电线路防雷措施也具有差异性。为了保证电力系统运行的高效,就应该针对输电线路具有的差异性,各个部门进行合作,找出多样有效的解决方案,提高在不同条件下输电线路所具有的抗雷性能,从而保证电网系统的正常运行。

参考文献:

[1]陈家宏,吕军,钱之银,刘亚新,谷山强.输电线路差异化防雷技术与策略[J].高电压技术,2009(12).

[2]何泽斌.避雷器在架空输电线路上的应用研究[D].广州:华南理工大学,2010.

[3]韩芳,曾晓毅,鲁铁成.输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统研究[J].电瓷避雷器,2012(3).

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