输电线路防雷设计与输电线路运维技术

(整期优先)网络出版时间:2020-05-13
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输电线路防雷设计与输电线路运维技术

郭伟亮

国网阳城县供电公司 山西 晋城 048100

摘要:输电线路作为电网事业中的一个重要组成部分,其运行好坏直接影响着电网发展的稳定性。在输电线路运行中,不可避免的会遭遇一些自然雷击事故,引发一些故障和事故发生,另外在输电线路运维过程中,也会碰到或大或小的问题,这些问题在一定程度上阻碍着输电线路稳定运行,因此本文就输电线路的防雷设计与输电线路运维技术进行讨论分析,提出一些可行性的建议,以供参考。         关键词:输电线路;防雷设计;运维技术 1 前言         随着科学技术的不断革新,以及国家新形势下的进一步的发展要求,针对电力设备的防雷处理手段,相关人员进行了全方位的改善和补充,而在输电线路运维方面,管理人员也在不断的吸收良好的经验,为运维工作作出一定的调整。所以为了维护电网的高效率运行,在防雷设计和运维管理中,相关人员要拿出百分之百的重视度,去不断地完善、管理。

2 雷击对输电线路的危害概述   雷击的破坏力极大,且在夏季频繁发生,输电线路一旦遭遇雷击后果十分严重,具体表现在以下四个方面:   (1)绝缘子闪络。在全国大部分地区的110kV输电线路中,即使应用了合成绝缘子,但仍未能避免雷击闪络这一突出问题。   (2)雷击跳闸。当输电线路处于雷电环境中,由于雷电电压很高,电线电阻不变,电流短波时间内迅速增大,空气电闸就会跳闸。跳闸不仅影响供电,还会沿线路侵入变电所。   (3)断线。据有关数据统计,雷击断线事故约占总雷击的96.8%,约占配电网绝缘事故的36.8%,不仅破坏电力供应,甚至危及生命。   (4)大气过电压。当电力系统突然遭遇直击雷或雷电感应时,电气设备所承受的电压就远远超过了额定值。一旦发生大气过电压便会造成停电,甚至危害人的生命安全。 3 输电线路防雷设计的意义   3.1输电线路的安全性是用电生活的基础保障   输电线路是整个电力系统的主干部分,电线将巨大的电能输送到各个变电站及千家万户。输电线路能否安全运行,直接会影响到我国电网的稳定性,并保证向用户的输送可靠的电力。输电线路的安全运行是电力系统的中心任务所在,并在电网中占据着举足轻重的地位,是向各行各业的生产生活的基础所在,同时也是广大人民用电生活的需要。   3.2防雷处理是输电线路的安全的重要课题   我国幅员辽阔,雷电活动较为频繁,而我国电力系统的事故和障碍中,雷电事故在其中占有着很大的比例,这些事故不但影响了电力系统的日常供电,而且增加了输电线路及设备维修的工作量。如果电力系统的设备保护不够完善,则会引起其设备绝缘的损坏,影响安全供电。如何减少输电线路的雷害事故,较少电力损失,并保证生产和生活中的输电线路的安全性,是电力系统安全运行的一项重要课题之一。

4 防雷技术在输电线路设计中的应用   4.1增加绝缘子   按照相关规定,线路绝缘是有一定要求的:一、若线路所处地区的海拔不超过一千米,那么,110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右(最好是8片)。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米,那么,绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定。   4.2 优化接地装置   以110kV线路为例,其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后,线路出现跳闸的次数会有所减少,故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲,优化接地装置之后,输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%;如果接地装置以往设置的比较不合理,在经过改良之后,跳闸率降幅甚至可以达到50%。具体实施中,接地装置改良的要点是降低电阻,一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等,应结合实际情况进行选择。在电阻率相对较高的情况下,降阻可采用布设接地极的方法,以解决接地不良问题。但要注意的是,不同线路的布设要求也不一样,实施中应注意区分。若为水泥杆塔线路,接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始;若为铁塔线路,接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的,间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外,接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。   4.3 加装避雷设施   若杆塔较高,不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距,还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下,杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中,雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题,现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲,侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置,长度一般约为3米,安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针,那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现,其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲,侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用,对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是,其也有一个明显的局限性:引雷率较高。对于这个局限性,目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。另外,氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况,可有效降低跳闸率以及绕击率,对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。

5 输电线路运维技术分析   5.1线路检修   运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式,但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点:一、为了保证线路检修秩序,确保检修任务能够按时完成,在检修过程中,应注意保障交通便利。二、应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。三、使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定,若其近四年均不超过2‰,检测周期应为4年/次;若其近四年均在2.5‰,检测周期应为2年/次。检修工作中需要注意的是,对于比较容易受外力影响的杆塔等,应采取一定的保护措施;对于暴露在外的线路,要注意保养其绝缘材料。   5.2防雷监测   统计资料表明,雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一,发生率较高,特别是在某些山区,由于气候、地形、环境相对比较特殊,雷击事故的发生率非常高,已然成了线路的最大安全威胁。所以,线路运维中,防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下,人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性,也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进,取得了一定的成效。值得一提的是,由于雷击事故具有突发性,因此,应注意合理布设防雷装置,并做好维护,确保其能够正常工作。

6 结语 通过对全文的总结可以得知,在我国社会经济高度发展的今天,我国对于电能的需求量也在不断提升,这就对输电线路运行的稳定性和安全性提出了更高的要求。在输电线路的各类影响因素中,雷击灾害对于线路造成的损伤是十分严重的,甚至有可能引起较大规模安全事故。所以电力企业应不断加强对输电线路的防雷安全设计,通过采取具有针对性的有效措施,降低线路遭受雷击的概率。同时,电力企业还要不断强化对输电线路的运行检修与维护工作,提升线路整体质量,防患于未然,保证输电线路的稳定运行,促进我国电力事业的进一步发展。

参考文献 [1]李国宝.输电线路雷电灾害防御体系建设研究与应用[J].山西电力,2019(04):22-25. [2]李平,朱海波,杜超,张涛.架空输电线路防雷措施研究[J].通讯世界,2019,26(08):328-329.