【摘 要】:我国的电力网络不断加大覆盖面积,也不断提高电力技术,实现了电力生产效益的不断提高。但也由于供电需求的不断增加,当前发电厂中高压输电线路的数量也在不断增加,使高压输电线路的维护难度也不断增加。在维护工作中,防雷保护是重点工作之一,本文就将针对当前高压输电线路防雷措施进行分析,并结合实际情况提出改进建议。
【关键词】:高压输电线路;防雷措施;改进方法
引言
为了维护供电系统的安全性和稳定性,日常维护工作尤为重要,高压输电线路在供电系统中具有着重要的作用,也存在较大的安全运行风险,所以对于高压输电线路维护工作必须要予以足够的重视。雷击是高压输电线路安全的主要威胁之一,如何有效的进行防雷保护也是确保高压输电线路正常运行的重要工作,当前的防雷措施较多,具有不同的优势和劣势,为了实现更有效的防雷作用,还有更多的改进空间。
一、雷击问题对高压输电线路的影响
1、雷击问题分析
在对高压输电线路防雷措施进行分析和改进之前,需要先了解到雷击对于高压输电线路损害的原因和影响。通过过往对高压输电线路受到雷击的记录进行分析,在雷雨天中受到雷击的风险较大,产生的后果也较为严重。当高压输电线路受到雷击之后,会产生雷电反击和雷电绕击的后果。当高压输电线路附近线路受到雷击之后,也会受到间接的影响,如出现感应过电压等。都会造成大量的新电荷在高压输电线路中生成,使电路的平衡性受到严重损害。绝缘子闪络现象也是高压输电线路受到雷击之后较常产生的线路损伤,增加供电系统受损的风险,也会造成较高的经济损失。
2、输电线路防雷工作影响因素
防雷工作是确保高压输电线路运行安全的重要工作,但怎样进行防雷工作需要经过科学分析与实践验证后,才能够广泛应用。在防雷工作进行中,还需要对防雷措施的效果予以分析,尤其是对于影响防雷效果的因素,需要加以总结。通常杆塔的绕击数和高度关系为正比,地面的屏蔽效果会随着杆塔高度的增加而减弱,形成扩大的绕击区范围,也增加了雷击的几率。针对这种情况,就可以将杆塔的高度进行适当调整,达到雷击风险的降低。在雷击事件发生的记录中,高压输电线路的区域性因素影响也较大,实际绕击率以山区中的输电线路概率最高等。其他影响因素包括接地电阻、线路绝缘水平、波阻抗等,均存在一定的关联性。
二、可行的防雷保护措施
通过对当前高压输电线路防雷措施的分析,深入了解防雷保护措施理论和技术基础、实践应用效果、成本投入等方面,将具有较高可行性的防雷保护措施总结为以下五点:
1、降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻能够将高压输电线路的防雷能力有所提高,同时还能够降低雷击跳闸率,起到很好的保护效果。在采用降低杆塔接地电阻的防雷措施时,首先要对杆塔和土壤电阻率的实际情况进行全面了解,根据实际情况进行相应的降低杆塔接地电阻方法,包括对于能够水平放射接地体的杆塔,可以对接地体采取水平延伸的方式降低接地电阻;如果杆塔周围水资源丰富还可以铺设水下接地装置降低接地电阻等。
2、强化输电线路的绝缘水平
基于高压输电线路绝缘水平与雷击风险的相关性,适当调整绝缘子不仅能够将放电电压有效增强,达到线路实际绝缘水平的提高,还能够通过放电电压数值的提高,使绝缘保护工作通过绝缘控制的角度来完成。
3、调整保护间隙
调整保护间隙是在高压输电线路防雷措施中经济成本较低、技术水平较低的措施,保护间隙能够有效减少绝缘子被破坏的风险,是在较多雷电保护装置中应用较为简单的保护措施,能够低成本的实现高压输电线路防雷保护目的。
4、增设旁路地线
增设旁路地线是基于对高压输电线路防雷屏蔽能力的强化作用,实现降低雷击风险的保护目的,但这种防护措施需要投入的经济和技术成本均较高,需要的施工周期也较长,所以在实际的高压输电线路防雷措施中应用较少
5、控制线路保护角
控制线路保护角是基于高压输电线路保护角和绕击率的线性关系基础,对绕击率的控制就能够通过保护角的缩小进行控制,达到线路跳闸率的有效降低。在实际的防雷措施应用中,如果是对于已经完成建设后的高压电输电线路应用,具有技术成本要求较高的劣势。如果高压输电线路位于山区中,控制线路保护角的措施应用也会受到杆塔塔头限制,使防雷措施的应用难度加大,防雷效果降低。绝缘子电压反击降低还可以通过输电线路和避雷线路耦合系数的增加来实现,耦合系数的增加需要增加耦合的架设,能够有效降低雷击风险的几率。但耦合线架设的难度和限制较高,尤其是对于架设地形的要求极高,架设后也会导致线路损耗的增加、造价成本的增加,还会增加受到雷击时相邻杆塔受到的分流损伤。
三、改进高压输电线路防雷保护措施
防雷保护措施经过长期的应用后,不仅积累了较多的防护经验,能够对防雷保护措施进行相应的改进,也需要结合不断发展的其他科学技术,提高高压输电线路防雷保护措施的科学与技术含量,增加保护效果。通过对当前科学发展的情况,结合高压输电线路防雷保护措施的需求,提出四点改进高压输电线路防雷保护措施建议:
1、半导体消雷技术
半导体消雷技术是运用半导体技术的消雷器防护装置,其装置组成包括电离装置带有大量的尖端电极需要,设置在高压输电线路的上方,地电流收集装置需要设置在地表层中,以及连接两种装置的连接线路。其消雷作用在于电离装置能够保持雷云强电场中的大地电位,并且随着雷云电场强度的急剧升高,与附近空气的电位差能够形成场强区内针尖附近的空气离子,达到空间电荷的大量形成。而消雷装置的地电流收集装置能够将电力的负电荷完全吸收,雷云负电荷将电力的正电荷所吸收,最终达到消雷的技术目的。半导体消雷技术不仅能够将消雷效果更好的加强,还能够弥补其他防雷保护措施的漏洞,且技术手段和应用方式都较为简单,适合投入到大范围的应用中。
2、避雷器设备
避雷器设备是高压输电线路防雷措施中最为直接的措施应用,应用时需要先对避雷器的安装位置进行精确的分析,通常地线和电网导线之间是较为常见的安装位置,但根据实际情况的不同,也可以安装在导线之间,仍然能达到较高的避雷效果。避雷器设备的应用优势在于不存在避雷装置会受到地形影响的问题,所以当土壤中含有极高的电阻率或雷击活动过于频繁等情况时,避雷器设备仍然能更保持更为稳定的避雷防护效果,是适用于广泛应用的高压输电路线路防雷保护措施之一。
3、可控防雷技术
可控防雷技术不仅能够通过防雷保护角对高压输电线路的稳定性起到较高的保障,其具有的引雷能力也是优于其他防雷技术的优势,对于避雷针的安置也不会受到坡度等位置的限制,能够缩减主放电的电流幅值,有效的预防线路中跳闸问题,在实际的高压输电线路防雷措施应用中,具有较高的应用价值,也适用于广泛的应用投入。
4、其他防雷技术分析
对于其他防雷技术的研究情况,主要以国外同塔双回线路采用差异化绝缘的防雷保护措施效果较好,研究过程中经历过不断的技术改进,已经能够达到良好的防雷效果。我国也可以根据这项防雷保护措施的技术基础,吸取技术经验并不断改进,使同塔双回线路采用差异化绝缘的防雷保护措施能够更好的应用到高压输电线路的防雷工作中。
结语
高压输电线路防雷保护措施的研究始终在不断进行中,本文对当前的防雷保护措施进行了分析,也根据当前防雷保护措施应用情况和其他技术应用结合,提出了若干防雷保护措施的改进建议,期望能够加强高压输电线路防雷保护措施的效果。
参考文献
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