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摘要:在新时期社会发展的影响下,电能的需求增加,工作、生活中的各种需要都离不开电能。在此种条件下,人们也重点关注该如何保证供电系统的安全性与稳定性等问题。高压输电线路运作期间,雷电打击会严重影响其正常运作,所以将采取相应的措施提高高压输电线路的防雷能力。
关键词:高压;输电线路;综合防雷措施;应用
中图分类号:TM863文献标识码:A
引言
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。
1雷电对高压输电线路的影响
高压输电线路暴露在外部环境下,易受恶劣天气条件和自然灾害的影响,降低电网运行的安全稳定性。雷电是常见的自然现象,也是威胁高压输电线路安全的重要外界因素之一。雷电对高压输电线造成的危害主要体现在以下方面:
(1)直击雷危害,直击雷是指雷电直接对高压输电线路产生电击,在没有采取防雷措施的情况下,易造成严重危害。如,雷电直接击中杆塔后,雷电流急剧上升,在瞬间增大杆塔顶部与导线之间的电位差,出现闪络现象,阻碍杆塔顶部与导线的正常连通,严重时造成两者中断,直接危害到高压输电线路运行;直击雷还会对导线产生较大危害,使导线产生过电压,易引起线路故障。
(2)感应雷危害,当雷云经过高压输电线所在区域时,会产生放电现象形成电磁感应,对路线造成危害。感应雷危害是常见的雷电灾害类型,对高压输电线路的危害较小,一般对35kV以下的线路能够产生较大危害。
2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。
3输电线路的综合防雷措施的优化
为了防止电力线路因遭受雷击而导致线路承受过电压的问题,除了提高电力网络线路的绝缘能力之外,同时还要对电力网络布设采取相应的防范措施,比如将避雷线架空,使因雷击对配电线路上产生的电弧快速消除,防止线路在高电压高电流的作用下出现熔断。当然还应当采用避雷设备或是过电压保护装置提高防雷的有效性。输电线路的运行水平会影响社会的正常发展,所以对其防雷电能力进行提升能够有效地确保电力网络的稳定运行。同时在设置过程中需要依照实际情况制定科学的解决策略,从而提高输电线路的稳定性。
3.1合理布局输电线路
相关研究结果表明,实际高压输电线路遭遇雷击存在一定的规律,一些区域遭受雷击的概率往往较高,而一些地区遭遇雷击的概率则明显更低甚至没有。就专业角度而言,此类高发雷击区域称为易击区。因此在线路设计过程中,如若可以预先对线路附近雷电情况进行研究,从而合理地避开易击区则可以大大降低线路遭遇雷击的可能,更好地保护高压输电线路。
3.2过电压保护器
这种设备主要是用于因雷电导致的过电压或是由于线路故障引起的绝缘闪络而导致的线路短路,可以利用其所具有的电阻特性将其所释放的电弧快速熄灭,从而截断工频续流的出现,防止因工频续流而出现的电流高温的问题,而对线路造成熔断或是线路跳闸的问题。设备优点:这种保护装置无需更改原有线路设置,同时也不需要更换绝缘子。在设置时不会造成供电中断的问题,而且使用寿命长维护成本低。但是唯一的缺点就是需要增加杆上设备的安装数量以及相应的接地装置。
3.3确保设计的合理性
对于较长的输电电路而言,在线路上加装线路控架避雷针,安装了避雷针之后,电路受到雷击时可能沿着线路进入大地,确保架空整条输电电路的安全性和可靠性,不仅减小了电路受到雷击的概率,还能形成电路分路,屏蔽电路上的感应电压。此外,在降低电线杆的电阻后,可以在线路上装设避雷器。避雷器和绝缘子并联在塔杆上,当其一受到雷击后,避雷器会放电,避免绝缘子再次闪络导致输电线路发生跳闸。两种方式都可以达到防雷作用,但是,避雷器的价格过高,在设计时应根据实际情况选择合适的应对措施。
3.4耦合地埋线
通常情况下,耦合地埋线可以起到两方面的作用,一是接地电阻的减小,二是具有架空地线的作用。也就是说,它同时具有避雷线的分离作用和耦合作用。根据实际调查,沿输电线路在地下埋设1~2根的接地线,并可以和杆塔接地的装置进行相互连接,这样可以降低接地电阻,并有效地提高输电线路的耐雷能力。虽然这种措施的防雷效果比较好,但在山区实施相对困难,不仅施工难度大,成本也较高。因此通常在雷害严重的平原丘陵地区得到广泛应用。
3.5提高日常运维管理
通常情况下,如若运维管理及时到位,实际雷击所带来的损失也可以大大降低。因此高压输电线路运维管理部门,应当加强平时对线路的监管工作,包括线路中绝缘子、导线、杆塔等的周期性检修与维护工作,根据季节交替以及气候变化等规律摸索出有效的线路维护策略,加强平时的线路巡检工作,着重对线路防雷击措施进行检修管理,从而降低雷击事故发生次数。
结束语
随着我国经济的快速提升,人们对电力使用需求的可靠性和稳定性要求变得越来越高。输电线路以及设备出现故障不仅会给人们的生活带来不便,同时也会给企业造成巨大的经济损失,进而降低电力公司供电服务的水平。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。
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