500kV输电线路运行中的防雷技术

发表时间:2020/9/9   来源:《城镇建设》2020年14期   作者:高皋,任秋业,温祥华,姚斐,陈军
[导读] 新时期下,随着我国经济的发展和社会的进步,我国国民对电力资源的需求量
        高皋,任秋业,温祥华,姚斐,陈军
        国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司,江苏省镇江市 212000
        摘要:新时期下,随着我国经济的发展和社会的进步,我国国民对电力资源的需求量在逐年上升,各种大型电站也逐步增多,高压输电线的密集程度持续上升。现如今,我国也已经形成了以500kV输电线路为主要网架的超特高压电能输送网络。但是,由于输电线路通常情况下都建设在较为空旷的地方,在实际运行过程中很容易遭到雷击,导致高压输电线路出现故障,增加维修成本,这就需要电力企业加强对500kV输电线路的防雷工作的重视,制定相应的防雷措施,保证输电线路的稳定运行。
        关键词:电力输送;雷电危害;防雷策略
中图分类号:TM863
文献标识码:A
引言
        现阶段,伴随着国民经济的快速发展和国家综合实力的提高, 500kV高压输电线路在国家的整体电网输配电系统中也实现了更广泛的应用,通常情况下来讲,500kV高压输电线路必须要在相关的沿线部位有针对性的设置与之相对应的避雷防护装置。由于需要设置相应的500kV高压输电线路架设的地方大多数情况下都是一些农村地区或者远离城市的居民区,这种情况下,这类地区大多都是比较空旷的平原或者人烟稀少的山岭,与人口密集区进行比较,这些地区的人口比较稀少,地形十分复杂。此类比较复杂的环境条件,会给线路施工进程带来很大的阻碍,也在很大程度上使得输电线路被雷击中的概率大大增加,由此相对应的,也会使得相关的线路出现跳闸或者是闪络放电等一系列的安全事故,这样一来就对500kV高压输电线路的安全运行产生比较严重的负面影响。
1 雷电对500kV输电线路的影响
        1.1感应雷过压
        感应雷过压即因为电磁感应现象而导致的输配电线路负荷过大的情况。当雷电击中电塔、电线杆、线路或者周围地面时,输电导线中会产生大量与雷云所带电荷极性相反的电荷,因此产生电磁感应现象,在输电线路中产生异常电压和异常电流。异常电压和异常电流的产生,会导致线路电压急剧升高,在极短时间内将原有的输电导线变成一条能够威胁人们生命和财产安全的高压线。除此之外,如果采用架空线路进行输送电,则感应雷过压的影响会更加严重,易发生击穿事故。因此,预防感应雷过压首先要尽量避免使用架空线路,尽量将电缆设置在地下,并且增加相应的防范保护设备,以确保线路的正常运作。为了预防感应雷过电压,输电线路施工人员在实际施工过程中,可以采取地线掩埋的方式进行线路建设,在线路掩埋过程中进行相关的防雷操作,从而加强雷电防护,保证输电线路的正常运行。
        1.3雷电反击
        500kV输电线路在受到雷击时候会跳闸的前提就是雷电反击。雷电反击产生的原因就是雷击中输电线路的避雷设施或者是电线杆之后,强大的雷电流击穿大地,导致接地电压瞬时提升,同时输电线路带来了更高的感应电压,在发生雷电反击的时候,其威力非常巨大,放电电压在短时间能够达到几万伏或者成百上千伏,瞬时电流可以到达几十万安培。根据以往的一些具体状况来看,500kV输电线路受到的雷电反击重点包含几种状况:雷电击在塔顶附近的避雷线、雷电击在塔顶设备引起单相、多相瓷瓶的闪络,最后使得输电线路产生跳闸事故。
        1.4雷电绕击
        在输电线路上进行避雷线和避雷针的设计,可以对线路起到一定的保护作用,能够使500kV输电线路,具有一个较为稳定的运行状态。但是关于雷电的绕击问题,却未能展开有效而全面的防控。当雷电出现绕击情况时,雷电会避开那些避雷装置所发生的雷击问题,在一般情况下,雷电绕击的情况多发生在较为空旷的线路位置,或者输电线路的布置较为繁杂的区域。

当出现雷电绕击情况的时候,雷电会在输电线路的两旁展开传递,同时变相的瓷瓶串,也会发生闪络的状况,影响到输电线路的正常运行。
2 500kV输电线路运行中的防雷技术
        2.1选择更科学合理的输电线路路径
        我们都知道,如果出现雷击的问题,那么其一定有本质的产生原因,随之才会产生与之相对应的众多雷击区,所以针对这样的情况,在选择相应的输电线路路径的过程中,就要在最大程度上有效规避相应的路径经过特定的雷击区,这样可以在根本上有效降低雷击危害。经过实践的检验和相关的研究,可以得出比较明显的结论,产生比较严重的雷击危害的雷击区,主要是这样的一些地区:该地区的地下水位一般情况下都比较高,这样容易导电,或者是在该地区的地下水中含有很多比较容易导电的矿物质;另外,还有很多地区的地质地貌发生很大的变化,例如,山坡和平原相互交接的地方,或者是存在着比较明显的断层带的区域,这样地方的土质电阻率有比较剧烈的变化,会使电阻率显著变低。
        2.2安装避雷针和避雷线
        在500kV输电线路的实际工作运行中,也可以采用安装避雷针和避雷线的工序,对线路中的绝缘子串实现串联,这种技术内容,能够对输电线路的防雷击性能进行有效的提升,避免了绝缘构建遭受雷击伤害的可能性,节省了线路运营成本。根据实际调查情况可知,在对避雷器进行安装的时候,需要选择合适的安装位置,像在雷电的高发区域,对其输电线路就要进行全面的避雷保护,还有一些重要的输电线路,也应该利用避雷构建,进行必要的防控;为了凸显避雷安装的科学化与合理化内容,在安装时,避雷装置的数量也要和线路遭受雷击的频率联系到一起,结合实际工作情况,展开系统的筹划,这样才能对线路跳闸的情况进行有效的预防,对500kV输电线路的运营能力进行有效提升。
        2.3制订宏观防护原则
        针对500kV骨干网架,因为其具备关键的战略位置以及它可能引起的连锁故障,需要制定以“堵”为主要的防护准则,即以防止雷击跳闸为目的开展防雷对策布置。针对同塔多回输电通道,在经过论证之后,可以合理的采用“N-1”或者是“N-2”准则采用不平衡差绝缘,即针对通道中最少1或2条线路进行“堵”的对策,不考虑经济代价减少雷击跳闸率;针对通道中的另外线路,采取“疏堵结合”的方法,接收一定范围内的雷击跳闸率,进而确保重合闸成功率以及防止永久性的停运。结合线路的重要程度、改造难度等原因把500kV输电线路开展等级划分,进而给防雷措施选取、防雷改造以及资金分配等工作带来选取的根据。
        2.4合理使用绝缘设备
        在进行500kV输配电线路建设前,首先要选用合格的绝缘设备。在选用绝缘设备时,要对设备进行绝缘电阻测试及耐电压测试,确保选用的设备满足使用要求。在设备的使用过程中,定期地对绝缘设备进行绝缘电阻和电压分布的相关测试。另外,绝缘子相关测试的测试结果受环境影响较大,在选择相关的绝缘性能测试方案时,要根据其具体的环境进行选择,例如在干燥的环境中,要选用查验分布电压的方式来避免环境因素对结果的影响。更重要的是,在发现问题时要及时进行修正和改善。
结束语
        总而言之,500kV输电线路在我国电网中的应用较为广泛,因此,设计人员需要加强对500kV输电线路的防雷设计,在实际建设过程中,完善各种防雷措施,从而保证500kV输电线路的安全稳定运行,保障我国国民的生活质量。
参考文献
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