输电线路防雷设计与输电线路运维技术

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.