摘要:输电线路是电力系统不可或缺的组成部分,很大程度上影响着供电服务质量和社会稳定。故此,应该做好高压输电线路的防雷工作,结合区域实际情况,选择合适的防雷措施,减少雷击的可能性和损失,延长高压输电线路使用寿命,为社会生产生活提供可靠的供电服务。基于此,本文主要分析了输电线路的防雷设计与运维技术。
关键词:输电线路;防雷设计;运维管理
引言
输电线路的安全与稳定受到线路环境、线路设计以及线路施工等诸多因素的影响,对于架空输电线路的性能提升也会产生不利影响,因此,需要结合施工实际做好相关因素的考量,并有针对性地进行架空输电线路的防雷设计。
1 雷电对输电线路的影响
输电线路长时间暴露在野外环境下,很容易受到自然环境和恶劣天气影响,威胁到电网安全稳定运行。雷电作为一种常见的自然现象,对高压输电线路威胁较大,具体表现在以下几个方面。
第一,直击雷危害
直击雷是指对雷电直接电击高压输电线路,如果没有合理有效的防雷措施,将会带来不可估量的危害。雷电击中杆塔,雷电流迅速上升,杆塔顶部与导线的电位差增加,出现闪络现象,影响到线路的正常连接,高压输电线路无法正常运行。直击雷会破坏导线,产生过电压和过电流危害,加剧线路故障问题出现。
第二,感应雷危害。
是指雷云在经过高压输电线路覆盖区域,产生的放电现象,在区域内形成电磁感应,破坏高压输电线路。感应雷对高压输电线路的危害较小,但如果是35kV以下的线路所产生的危害较大[1]。
第三,雷电冲击波危害
雷电冲击波有着突发性特点,高压输电线路由于无法承受瞬间产生的高压,会强烈冲击和破坏线路,诱发线路故障,影响到高压输电线路安全稳定运行。
2输电线路防雷设计探讨
2.1 合理设置接地装置
在进行输电线路防雷设计工作时,设计人员可以通过调整接地装置,降低跳闸现象的发生概率。在调整输电线路接地装置的过程当中,要求防雷设计人员降低电阻,可以填充适量的低阻物,也可以安装导电模块。在设计接地装置的过程之中,设计人员要注意下列问题:
第一,如果该地区的土方电阻率≤100 Ω•m,可以采用铁塔与钢筋混凝土进行自然接地,无须安装人工接地装置。
第二,如果该地区的土壤电阻率在100~300 Ω•m之间,不仅需要采用铁塔与钢筋混凝土杆保持自然接地,而且需要设置人工接地装置。
第三,如果该地区的土壤电阻率超过2 000 Ω•m,可以使用6根总长度小于500 m放射形接地体,可适当延长接地体。
第四,针对高土壤电阻率的区域,若采取放射形接地装置,在杆塔基础周围土壤电阻率比较低的区域,可以局部安装外接地装置[2]。
2.2避雷线架设
这是输电线路防雷击设计中最基础的一项措施,也是最有效的一项措施。它既能够有效防止雷电直击导线,还能够确保导线的屏蔽和耦合作用,同时也能够减小经过杆塔的电流。通常情况下,输电线路的电压越高,架设避雷线的效果也就越好,其造价在总造价中的比重也就越低。电压在110 kV以上的输电线路都应架设避雷线,同时根据不同的电压大小架设不同角度的避雷线,减小避雷线路的保护角度,有效减小雷电的集中率,同时要相应地增加杆塔的高度,并特别注意杆塔上两个相邻避雷线之间的设计距离。
2.3线路避雷器安装
金属氧化锌避雷器是一种较为常见的输电线路避雷器,主要分成两种,分别是串联间隙型避雷与无间隙型避雷器,线路避雷器和导线绝缘子保持串联,受到工频电压的影响,会出现较高电阻,线路受到雷击后,传导到避雷器中的雷击过电压如果超出避雷器启动电压,避雷器能够启动泄流,快速降低导线雷击过电压,当雷击过电压数值降低到相应的数值后,避雷器能够呈现出比较高的电阻状态,并暂停泄流。通过科学安装输电线路避雷器,可以显著提高输电线路的防雷效果[3]。
3 输电线路运维技术分析
3.1 降低接地电阻阻值
在输电线路综合防雷处理中,应该综合分析影响高压输电线路安全运行的因素,一个有效措施是降低杆塔接地电阻阻值,在不影响高压输电线路安全运行的同时,适当的提升高压输电线路耐雷特性。相关人员应该充分明确杆塔接地电阻重要性,通过此种方式,在接地装置中加入适量的降阻剂,促使地面和杆塔之间的电阻大幅度下降,发生雷击事故的几率也将大大降低。杆塔保护角度设计方面提高重视程度,转变理念,收集相关数据基础上进行计算,确定最佳的杆塔保护角度,并做好后期检验,避免杆塔保护角度不合理影响到接地装置的防雷效果。
3.2不平衡的绝缘方式
近些年,我国电力企业在政府部门的大力倡导下,正在积极努力地进行高压输电线路、特高压输电线路的建设活动,其最终目的就在于提升电力企业的整体供电效率以及供电质量。在这种情况下,双回路电线架设电线的方式应用频率正在逐年提升。该种电线架设方式不仅可以极大地降低线路的占地面积,同时,还可以降低电线架设成本,但是在该种架设方式下,相关技术人员需要应对雷击导致大范围停电的问题。在这种情况下,差异化防雷技术的应用就显得尤为必要,而不平衡绝缘防雷方式属于差异化防雷技术的一种。该种技术主要指的就是在2 个线路回路之间设置数量不等的绝缘子,当线路出现雷击问题之后,存在绝缘子数量相对较少的线路就会最先出现闪络现象,当闪络现象出现之后,可以有效提升另外一个回路电线的耦合性,进而提升输电线路的抗雷击能力[4]。
3.3设计负角保护针和电棒位置
通过对电棒位置和保护针位置的优化设计,可以起到良好的防雷效果。合适的电棒摆放位置,可以提升导线和地线间的距离,增加耦合系数,一旦出现雷电事故,可以最大程度上降低高压输电线路分流作用,改善高压输电线路的电压分布情况。高压输电线路运行中,合理摆放负角保护针,充当避雷针,起到预防雷击事故发生的功效,最大程度上降低高压输电线路临界击距的作用。调整负角保护针和电棒的摆放位置,降低企业防雷成本的同时,提升高压输电线路耐雷水平。
3.加强输电线路运维管理监督
对于监管人员来讲,要在规定时间内,对输电线路的检修工作进行全面巡查。在制定输电线路运维管理方案的过程当中,运维人员还要权衡各个部门的利益,在保证输电线路稳定、安全的基础之上,保证各个部门的合法权益。与常规线路不同,输电线路的运行参数比较特殊,在维护的过程当中,运维人员不能够单纯的按以往工作经验来开展后续工作,应当进行全方位的分析,经过科学地探讨之后,制定出更为完善的维护方案。输电线路电压比较,所以在运行的过程当中,会产生较大能量,故运维人员要采取良好的防护措施,保障自身的人身安全[5]。
结束语
输电线路防雷技术主要强调的就是提升输电线路防雷工作的针对性,依照不同的情况,进行具体的防雷工作。而将该种防雷技术应用到输电线路防雷工作中,对于提升输电线路防雷质量有着较为显著的辅助促进作用。因此,相关的技术管理人员需要重点研究输电线路防雷技术与策略。。
参考文献:
[1] 李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020(1):70-71.
[2] 符传福,姚冬,陈钦柱,等.电网架空输电线路差异化防雷研究[J].电子设计工程,2019,27(22):70-73.
[3] 杨斌.架空输电线路雷击跳闸原因与防雷技术[J].集成电路应用,2019,36(11):98-99.
[4] 王巨丰,毕洁廷.输电线路雷电防护措施研究综述[J].高技术通讯,2019,29(10):1025-1032.
[5] 舒生前.220kV输电线路综合防雷技术与接地电阻设计探析[J].通讯世界,2019,26(8):306-307.