樊昆 陈栋
国网镇江供电公司 江苏省镇江市 212000
摘要:超高压输电线路架设地点相对复杂,受地形、气候等因素的影响,在雷雨天气易受到雷电干扰,严重时发生雷击跳闸故障,影响线路正常运行并带来一定的经济财产损失。为强化超高压输电线路防雷能力,有必要对雷击跳闸故障防范措施进行总结。鉴于此,本文对超高压输电线路雷击跳闸典型故障进行分析,以供参考。
关键词:超高压输电线路;雷击跳闸故障;线路避雷器
引言
超高压输电线路雷击跳闸典型故障的预防需结合线路所在地的地质、气象条件,综合调整避雷线保护角、降低塔杆接地阻值、安装线路避雷设备、安装电涌保护器、融入先进监管方式等措施,搭建完善、合理的防雷体系,确保超高压输电线路安全、稳定运行。
1 近几年我国输电线路实际的发展情况
改革开放至今我过的工业一直在保持一种持续快速的发展提升,基于这种情况下工业发展对电力量提出的要求也在不断的提高,因此为了能够让我国的供电需求获得充分满足,输电线路的输电容量和长度也随之提高。为了能够让我国目前供电形式获得缓解,让部分地区产生的供电难等问题获得妥善的处置,我国开始陆续的在一些区域,使用了的一种超高压的供电和传输技术。而当前在我过的供电发展区域中超高压供电是能够保障电力稳定供应的。但是即便是这样的一种形式如果疏于对其进行日常的管理和有效的维护,那么也会导致部分地区出现电力无法满足供应需求的问题。
2 超高压输电线路的雷击跳闸事故原因
对于高压线路而言,其容易遭受雷击事故的主要因素有以下4种:(1)线路绝缘子的50%放电电压;(2)架空接地线;(3)雷电流强度;(4)杆塔的接地电阻。一般高压线路的防雷操作都具有比较明显的针对性,因此,在设计高压线路的时候,应该避免高压线路出现跳闸问题。在实际工作的过程中,应该综合高压线路的运行经验、输电线路所处区域的实际情况以及施工现场的实际测试结果等多方面因素进行考虑,做到具体情况具体分析,有效保障架空输电线路的运行安全性和稳定性。输电线路出现雷击跳闸故障的主要原因包括以下3方面:(1)成本以及施工量的影响,没有进行相应的防雷击输电线措施;(2)国标和行标的限制,超高压输电线路所具有的绝缘水平比较低;(3)输电线路全线接地电阻的大小。
3 超高压输电线路雷击跳闸典型故障预防
3.1 调整避雷线保护角
超高压输电线路雷击跳闸经典故障多为雷电绕击,适当调低避雷线保护角大小,可强化避雷线对导线的屏蔽效果,进而减少雷电绕击事故发生的概率。一般情况下,500kV及以上输电线路采用双避雷线,避雷线保护角以15°为宜。但受到超高压输电线路分布特征的影响,想要全面调整避雷线保护角很难实现,尤其对于架设在山区的输电线路,调整保护角的难度和成本均较高。因此建议仅对电路中雷击跳闸故障发生频繁,或易出现雷击现象区域内的避雷线保护角进行调整,配合耦合地线,提高防雷屏蔽效果。
3.2 安装线路避雷设备
线路型避雷器能够将超高压输电线路接收的雷击电流充分导入到大地,避免变压异常变动,对线路及电力设备实施有效保护。超高压输电线路防雷击能力主要受电流大小、放电电压、接地电阻等因素的影响。其中,电流大小由线路敷设位置及当时的大气条件所决定,放电电压为常数,安装线路避雷器,大部分电流被分流,传输至临近塔杆,并在避雷线和导线上形成耦合分量。避雷器所承受的电流要远大于避雷线,因此这种耦合作用会促使导线电位升高,并缩小导线与塔杆间电压差,防止出现绝缘子闪络。由此看来,在超高压输电线路中安装线路避雷器还可发挥有效的钳电位作用,提高防雷效果。
3.3 完善相关管理制度
在预防与控制雷击跳闸故障的过程中,超高压输电线路运行管理也十分关键,只有做到事前控制,及时处理线路运行中的各种问题、避免线路老化等,才能切实提高超高压输电线路的安全运行能力,增强线路的雷击抵挡能力,从而降低雷击跳闸故障,减小对输电线路的影响。
3.4 高杆塔提升绝缘能力
在特殊区域,由于要增加超高压输电线路的杆塔高度,因此雷击发生率也相应提高。对于这一情况,可以选择增加绝缘子串数量的措施,实现线路防护与雷击防御;另外可以采取增加塔头距离的措施,从而达到防雷的目的。杆塔高度较高容易出现绕击现象,针对高度大于50m的杆塔,可以进行避雷线设置,也要增设绝缘子串。
3.5 加强线路绝缘水平
加强线路的绝缘水平能够有效降低线路反击和绕击率[3]。由于西藏平均海拔4km以上,输电线路在设计时考虑了高海拔修正,其绝缘配置和绝缘子数量已经相对于内地进行了增加。因此,继续加强输电线路绝缘水平和增加绝缘子数量降低雷击跳闸率不予考虑。
3.6 按照巡视标准运行
在对线路巡视的过程中,需要按照相关巡视标准要求的基础上针对线路的实际的运行环境于设备实际的情况和起所处在的环境因素等几个方面进行巡视,按照上述提到因素完成巡视周期的制定,并且对于一些比较核心的设备还需要加大巡查力度。为了让巡视工作可以朝着规范化的方向发展,我们需要切实的完成巡视制度的制定,通过这样的方式使得巡视效果获得有效保证。另外我们需要对于重点设备附近设置相关阻拦网,在线路时常产生覆冰的地域,我们能够使用部分特殊的电力传输线,或者在线路里完成振动装置的设置,它们能够非常好的把线路冰雪等覆盖物,时期能够快速的振落,在一些风力相对较大的地区,我们要求适当的优化线路,同时线路的设置尽可能设置在背风的位置,或者沿着风向去完成所需要的布线,这样的一种形式能够有效降低因为大风天气而对于线路造成的影响。
3.7 融入先进监管方式
日常监管、维护也是超高压输电线路雷击跳闸故障预防的重要方式,目前,超高压输电线路已经实现自动化监管,利用高清摄像监控系统、无人机等方式,高效完成线路状态监控。以无人机技术为例。内蒙古地区平均海拔较高,大部分超高压输电线路架设于山区环境中,加上当地风沙天气多,输电线路发生雷击跳闸故障的概率较大。除安装避雷装置、设置耦合地线等防雷措施外,当地供电局还引入无人机航空监测系统,使用无人机进行特殊区域内超高压输电线路状态监控。该系统融合无人机技术、移动通信技术、实时测量技术等,以航拍方式全面采集线路状态信息,并实时传输至数据分析、处理系统,以实现输电线路的动态化、自动化监管,线路巡视效率大幅度提高,避免无效或低效巡视的出现。
结束语
当感应雷出现时,在有限的空间内会感应出强度很大的磁场,磁强度超出合理范围会导致对电气设备产生损害,严重的还会发展成永久性损伤,导致电气设备不能平稳运行,阻碍电力系统的安全运行。超高压输电线路雷击防控主要是针对感应雷的影响进行防护,降低产生的直接或间接性危害,最大程度保证超高压输电线路的正常运行。
参考文献:
[1]韦忠宇,吴中瑶,王宇航.超高压输电线路运行维护安全管理的问题与对策[J].中外企业家,2019(19):47.
[2]王立强,曹斌,武海燕,原帅,郑东青.超高压输电线路工频过电压影响分析[J].内蒙古电力技术,2019,38(03):1-5.
[3]王宇航,韦忠宇,吴中瑶.超高压输电线路架线施工带电跨越技术研究[J].中外企业家,2019(18):145.
[4]吴中瑶,王宇航,韦忠宇.关于超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析[J].中外企业家,2019(17):247.
[5]陈浩.关于500kV超高压输电线路运行与维护的研究[J].电子测试,2019(12):99-100+126.
[6]耿桂森.超高压输电线路的雷击跳闸案例分析[J].集成电路应用,2019,37(06):144-145.