摘要:近几年来,随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展。电力系统中高压输电线路起到非常重要的作用,并对用电系统的稳定性及安全性产生至关重要的影响。但是高压输电线路工作过程中可能会遇到雷电威胁,为了向人们提供更加优质的供配电服务,需要对高压输电线路防雷保护方面的问题进行分析,下面对问题以及防雷保护措施方面的内容进行具体说明。
关键词:高压输电线路;防雷;问题;对策
引言
高压输电线路通常采用架空线路形式,雷击跳闸率较高,容易导致线路工作受到影响。伴随着社会电力需求的不断增加,还要加强线路防雷,避免人们的生产生活受雷击事件的影响。因此,还应加强高压输电线路综合防雷措施的研究,以便通过全方位管控减少或消除线路存在的安全隐患,保证线路正常运行,继而使电网经济取得健康持续发展。
1高压输电线路防雷工作的必要性
雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性,同时还会破坏线路中已有电力设备,给输电单位造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中,建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的变电所在输电生产的过程中也发挥重大作用,保护不到位也会受到雷击影响,输电线路的整体安全性不能被保障,为了提升供电企业的信誉度,长期提供稳定的输电服务,必须针对雷击等恶性事件,强化防雷系统,减少雷雨天气给输电线路的恶劣影响。高压输电线路是电力系统运行的主动脉,起着连接用户与变电站的作用,高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下,高压输电线路都架设在空旷的野外区域,有着纵横交错、走线长的特征,因此,在遇到雷雨天气后,高压输电线路很容易遭到雷击的影响,一旦发生雷击,高压输电线路就会出现保护跳闸,这就会影响整个电力系统的安全运行。
2高压输电线路防雷中存在的问题
2.1合成绝缘子的不合理使用问题
普通类型的合成绝缘子拥有较短的两端压环,并将其与空气间隙连接在一起,这就使这种类型的合成绝缘子的抗雷水平大幅降低,远低于相同安装高度的瓷绝缘子。在实践中,供电部门通常都会采用普通绝缘子,这样做的目的是为了降低绝缘子的维护难度,减少维护的工作量。在雷电高发区这种类型的绝缘子应用地得更为广泛,占据了极大的比例,但是根据国家有关规定与要求,这种类型的绝缘子根本不符合国家标准,无法达到既定的工作水平,安全隐患非常多,极易对人民群众的人身安全造成重大威胁。
2.2避雷线存在的问题
就架空的地线而言,保护角的角度大小能够对架空地线产生巨大影响,如果保护角角度过大,则不利于提高架空地线的防绕性。根据实验发现,最佳的保护角角度大约为20°~25°,如果某架空地线的保护角角度大于这个范围,其就可能处于雷电高发区,但这并不符合高压输电线路架空地线保护角不得大于20°的防雷要求。如果只采用一根避雷线,雷击对输电线路的影响就会比双避雷线大,跳闸的概率也会进一步加大。除此之外,避雷线也极易遭受腐蚀,这会对雷电流的泄放能力造成重大影响。
2.3接地装置方面的问题
接地一体化装置的应用可以实现电气连接,使大地与电气设备等物件更好的连接,其中接地极的作用是使金属物体通过电气连接和大地相连。研究人员对接地装置方面的问题进行分析,发现电网降阻及地网腐蚀是其中的两种代表性问题。若输电范围内高压输电线路在降阻剂超过464的条件下运行,腐蚀一类的问题便会对其产生影响,3-5年范围内便会使其断裂。对其进行开挖操作时,地网腐蚀程度甚至超过半数,并且以0-40cm范围内的腐蚀问题最为突出。
3高压输电线路防雷的应对策略
3.1加强绝缘,积极采用不平衡绝缘方式
要在雷电高发区以及杆塔的大跨越与进线段增绝缘子,以此来加强高压输电线路的绝缘性。这是因为这些区域落雷概率较大,塔顶的机位也非常高,感应过电压过大,遭受绕击的概率非常大,只有通过增加绝缘子片数来促使导线与避雷线之间的距离不断扩大,从而实现加强绝缘的目标。根据有关要求,超过40m的有地线杆塔,必须每间隔10m增加一片绝缘子。此外,随着同杆塔架设双回线路的广泛应用,普通防雷措施已经无法满足其需求,因此必须积极地采用不平衡绝缘方式,防止因双回线路遭受雷击而出现跳闸问题。
3.2架设避雷线
避雷线是铁质的,避雷针是铜质(也可以是银质的),避雷针顶端向天,避雷线连接避雷网埋地,避雷线连接避雷针,雷雨季节,雷电从天空从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷网,架设避雷线是高压输电线路的基本防雷保障。避雷线可以遮住导线让其免受雷电直击,使雷尽量落在避雷线本身上,并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置让雷电分流,使雷电流流入大地,降低对输电线路的影响。对避雷线进行架设的过程中,要按照规定,保证避雷线保护角度的同时也不能忽略山体斜坡对保护角的影响。高压输电线路有时候容易遭受绕击现象,对此可以充分利用屏蔽角的公式,来计算出有效的校验杆塔保护角,尽量减少发生雷电绕击的情况发生。有时候雷电直击杆塔或避雷线,在杆塔和输电线路间的电压会超过绝缘子串的抗电强度,绝缘子串也将闪络,而造成雷击事故。这种情况通常用降低杆塔接地电阻的办法,来减少这类事故。
3.3做好防雷装置选用
加强高压输电线路防雷保护,需要做好防雷装置的选用。而避雷线作为基本的防雷保护措施,拥有较好防雷保护效果,在线路电压较高时能够起到较好防雷保护作用。在对线路避雷线进行架设时,需要认识到避雷线主要用于对直接雷进行防护,还应减小避雷线对导线的保护角,以便使线路防雷达到理想效果。按照相关规定,220kV及以上等级高压输电线路需要采用双避雷线,对边导线的保护角为20°。实现避雷线的合理架设,能够使线路在雷电天气闪络次数得到减少,同时使线路绝缘子串保持稳定性能,避免线路形成感应电压,因此可以为导线稳定运行提供保障。在高压输电线路不同位置,需要通过安装避雷针达到最佳防雷效果。在杆塔顶部,需要安装可控放电避雷针对直击雷进行吸引,避免线路受到雷电绕击。在地线上,需要完成防绕击避雷短针的安装,结合线路档距完成不同安全等级区域的划分。在距离杆塔10-30m的位置,属于雷电绕击危险区域,还应重点加强防雷。在地线上架设的避雷针侧向断针长超出临界电晕半径的情况下,断针会产生上行先导,导致地线引雷能力增强,在雷击发生前进行雷电拦截,因此能够避免线路受到雷击伤害。在雷击活动频繁且强烈的地区,需要在地线和电网导线之间完成避雷器的安装,为线路提供稳定保护。
结语
为保证电力系统稳定运行,需要加强高压输电线路这一重要电力传输载体的防雷管理。在实践工作中,面对线路遭受的各种雷电威胁,还应加强线路防雷架设和防雷装置选用,引进先进防雷技术消除雷击给线路带来的安全隐患,同时注重线路绝缘管理,通过综合防雷保证线路能够安全可靠运行,为电网健康发展提供保障。
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