输电线路及变电站防雷保护措施浅析 李晶

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:李晶
[导读] 摘要:随着人们生活水平的提升,对用电的需求变的越来越大,为了能够满足人们的日常生活用电,需要对输电线路以及变电站进行维护。
        新疆天富能源股份有限公司供电分公司  新疆省石河子市  832000
        摘要:随着人们生活水平的提升,对用电的需求变的越来越大,为了能够满足人们的日常生活用电,需要对输电线路以及变电站进行维护。在对输电线路以及变电站进行维护的过程中,防雷工作一直是国家基础设施建设中十分重要的一个环节,因此电力企业需要在防雷工作方面采取相关预防措施来对输电过程中线路以及变电站的安全性能进行保障。基于此,本文首先对输电线路及变电站防雷保护发展状况进行了探讨,接着分别对输电线路以及变电站的防雷保护措施进行了分析,希望能够为相关工作人员提供借鉴。
        关键词:输电线路;变电站;防雷保护;措施
        引言
        自然因素是导致输电线路以及变电站出现故障的主要原因。输电线路有着长里程的特点,在对电力进行空中运输的时候就很容易受到雷击,最终导致跳闸故障,对供电的可靠性造成了严重的破坏。最重要的是,输电线路一旦遭受雷击,变电站内部的设备也会受到很大程度上的影响,所以说,相关的供电企业一定要意识到输电线路以及变电站的防雷保护工作,最大限度地降低雷电对输变电设备的伤害,保证输电线路以及变电站的正常运行。
        1.输电线路及变电站防雷保护发展状况
        在输电线路运行的过程中,防雷工作一直是非常重要的一个环节,做好防雷能够有效地保障全国各地的正常用电。如果高压输电线路采取了一些不正确的防雷措施,通常会造成线路的瞬时过载而造成跳闸的情况。除了雷雨天气之外,地形以及土壤质量也将会对输电线路起到间接地影响作用。比较良好的防雷措施可以保障输电线路能够有效地对雷击进行抵抗,更好地促进变电站可以正常的运行。需要注意的是,输电线路遭受雷击的机会和传输线的等级是正相关,如果说传输线有着较高的等级,高压线就很可能会因为雷击而出现跳闸的故障,这个时候输电线路以及变电站的安全运行就更加不能够得到有效地保证。如果雷击比较频繁,也会对输电线路产生非常大的影响。大规模的停电将会对普通用户的正常用电量以及商店的正常运行造成很大的影响。变电站属于对电力传输系统进行控制的核心部位。如果出现了一些问题,那么会造成整个区域的相关电力传输系统出现瘫痪的情况,从而会造成大规模的停电现象[1]。因此,为了能够保证输电线路的使用寿命,就必须在保证其安全性能的前提下对防雷材料的成本进行降低。
        2.输电线路防雷的相关措施
        2.1分流的措施
        为了能够达到较好的避雷效果,会在室外以及地面所有的电线之间进行并联连接,这就是分流。分流属于现代防雷技术发展当中的一项重点研究工作,可以更好地对各种各样的电气电子设备进行保护,属于非常关键的措施。需要注意的是,在感应雷电线路以及直接雷电产生的电压沿着输电线路到设备或者是房间的时候,避雷器的电阻会因此产生下降到一个非常低的值,进一步接近短路的状态,这样雷电流就可以达到分流的状态。另外,即使对雷电进行了分流,还是有一部分的雷电会沿着导线进入设备,对设备产生很大的破坏,在面对这样的问题的时候,可以对其进行多级的分流,这样就能够很好地对一些不耐高压的微电子设备进行良好地保护。
        2.2屏蔽的措施
        屏蔽能够很好的阻止雷电脉冲,在这个过程中主要使用的是一些金属网、壳以及管等,这样就能够对需要保护的设备进行围绕。屏蔽对雷电电磁脉冲的辐射,是一个非常有效的方法,可以对电子设备造成的影响进行防止。
        2.3接地的措施
        为了能够对线上的电压进行有效地降低,可以进行接地,防止已经合并到防雷系统中的雷电泄漏到相应的地面上。接地属于防雷系统当中一种最基本的环节。在之前,一些法规要求将电子设备需要单独的进行接地,以更好的防止杂散电流或者瞬态电流对设备的正常运行起到干扰作用。接地有很大的缺点,不能很好的对所有防雷措施进行发挥[2]。所以说,一定要将防雷接地当成一种最基本的安全要求,严格防雷设施的安装以及验收规范。


        2.4避雷器装置的应用
        避雷器因为有着良好的防雷性能,所以说在电网系统中得到了广泛地应用。在雷击多发区域,通常会组合使用避雷针和避雷器,以提高线路的防雷能力。但是需要注意的是,避雷器在安装的过程中是较为困难的,这时候需要结合输电线路的线路环境,对避雷器的安装策略进行优化,这样才能够发挥出避雷器的良好性能,对输电线路进行全防护。
        3.变电站的雷电防护措施
        3.1站内避雷针
        安装避雷针是变电站雷电防护过程中较为常见的。为使站内露天电气设备免受雷击伤害,通常会在变电站内特定位置处设计避雷针,并且与站内接地网相连,在防雷性能上更加的高效,能够将雷击电流导入站内接地网,使站内电气设备免受雷电干扰。
        3.2雷电侵入波的防护
        在预防站内直击雷的同时也对雷电侵入波进行防护对于变电站来说是必须要做到的。站内出线大多都是架空线,一旦线路遭到雷击就会沿着线路到变电站内,对设备造成很大的损伤,所以说在防雷过程中需要注意以下几个方面:
        3.2.1合理配置避雷器
        为了能够提高站内设备的雷电抗干扰能力,安装避雷器是一个很有效的措施。避雷器经多年发展也有很大改善,从最先的阀型避雷器到氧化物避雷器,抗雷击性能得到显著的改善,并且氧化物避雷器已逐渐普及。然而其对于安装环境有要求,要严格依据有关电力设施安装规定进行布置,起到分摊雷电冲击电流的作用。因此为了达到更好的避雷效果,可以对避雷器设备进行合理的规划以及安装设备,和站内的电气设备进行配合[3]。
        3.2.2进线段防护措施
        进线段指的是变电站附近两千米范围内的线路部分,为了能够提高站内设备以及线路的安全性,可以在进线段设置避雷线,抑制雷电波电流峰值。一旦雷电侵入波过大,超出避雷器耐受范围,会使得站内设备遭雷击损坏。对于线路杆塔的布置要考虑到接地电阻,可通过增大与土壤接触而降低其雷击电流回路的电阻。对于避雷器的规划也要考虑到其类型的差异性,通过优化避雷器材料,使其对雷电环境有更高适应性。所以,在变电站进线段区域内还要合理的布置避雷器设施。通常对于不同的输电线路,因其所具备的绝缘及耐雷水平有一定的区别,其所采用的避雷器设备也有较大差异。既要保证避雷器设置的合理性,对于雷电侵入波方能起到限制作用。避雷的关键还在于电阻数值的降低,天气变化及土壤特性均对避雷特性有影响,所以在避雷设施设计中要着重考虑天气及土壤等因素,对变电站进线段避雷保护进行科学地规划,这样才能够将避雷器对站内电气设备的保护作用发挥出来。
        3.2.3发挥断路器保护功能
        雨季是雷电发生频率最大的季节,这个时候断路器的性能也会因为空气湿度增大而受到影响。尽管基本所有断路器都具备较好的绝缘条件,然而在降雨来临时多少会有影响,进而影响到断路器安全性。因此在这个过程中对线路进线以及站内断路器的保护进行充分的考虑,发挥间隙保护的作用,做好变电站的防雷保护工作。
        4.结束语
        综上所述,虽然说现如今人类是没有办法对自然环境中的雷电现象进行控制,但是可以尽量地控制雷电引起的电路损坏现象。在日常生产生活用电中,电路保护是很重要的,因此可以从现实生活中入手来对一些防雷技术进行研究,这样能够保证防雷技术和环境融为一体,降低安装技术成本的同时还可以保障防雷技术得到更好的应用以及推广。
        参考文献:
        [1]林韶文,黄群古,曾益民.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].高电压技术,2015,29(5):17-18.
        [2]崔志瀚,崔雨.输电线路及变电站在多雷区的防雷保护研究[J].通信电源技术,35,173(5):63-64.
        [3]王尚.山地多雷区变电站的防雷接地设计方案研究[D].华北电力大学(北京),2016.
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