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对66kV送电线路防雷方法的分析

2019-12-10许海亮

中国科技纵横 2019年20期
关键词:送电线路防雷措施

许海亮

摘 要:66kV送电线路具有大容量、小功耗的特点,在输电线路中得到了广泛应用,但同时因为假架设范围广泛,遭受雷击的概率也逐渐提高。基于此,本文重点针对66kV送电线路雷击危害问题进行了详细的分析,在简单了解66kV送电线路雷击危害后,针对66kV送电线路雷击识别问题进行研究,并进一步提出了架设单避雷线、加强线路绝缘、自动化重合闸、降低接地电阻、加强线路维护、加强装置维护等措施,以供参考。

关键词:送电线路;防雷措施;供电安全;避雷装置

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)20-0128-02

0 引言

随着国家经济的快速发展,各行业对电力的需求不断扩大,电力企业得到了人们的广泛关注,输电线路作为保证日常生产生活用电的关键性电力设备,必须要得到重点保护。但是当前大部分输电线路都会受到雷击的影响,无法正常供电,66kV送电线路作为工业生产供电的主要设备,保证该线路供电稳定性,就是从侧面保证了国家工业的稳定发展。因此,加强对66kV送电线路防雷方法的分析具有重要的现实意义。

1 66kV送电线路雷击危害

1.1 66kV送电线路防雷发展现状

66kV送电线路常用于工业生产中,在保证国家工业稳定运行中发挥着重要作用,而且66kV送电线路分布面积较广,输送距离较长、离地高度较大、线路走廊较宽。综合上述特点来看,66kV送电线路在实际运输过程中极容易受到雷电攻击,如果没有在第一时间展开处理,还会危及到电力设备安全,导致电力系统的正常运行被破坏,电力系统的供电安全无法保证,甚至会造成大面积停电。因此,在实际应用的过程中必须要全面落实防雷措施,以此有效规避66kV送电线路的雷击事故。先要了解雷击的具体特征,66kV送电线路在遭受雷击后,雷击事故波形会沿着输电线路进行传播,在传播运动的过程中,电压、电流的波形变化要根据线路损耗情况进行分析,如果没有损耗,则波形不会发生变化。但是参数发生变化的过程中,如果出现雷击事故,那么波形就会出现折射和反射的情况,继而会出现衰减和变形。

1.2 66kV送电线路中常见的雷击事故

66kV送电线路雷击事故分类主要可以分成来两大类,分别为:直击雷击事故、感应雷击事故。直击雷击事故根据雷击对象不同,还可以分成反击、绕击两种形式,前者的雷击对象为66kV送电线路的杆塔或者避雷线,后者的雷击对象为66kV送电线路的导线。反击直击雷击事故在实际应用中,会形成高电位引发绝缘子闪络形成的雷击事故形式,绕击直击雷击事故会在输电线路上产生雷击事故。感应雷击事故责根据放电阶段不同,可以分为:先导放电阶段以及主放电阶段,先导放电阶段中产生空间电场,导致最靠近通道的导线感应给出异种正束缚电荷,此外,感应雷击事故还包含两个方面:电磁感应分量、静电感应分量,其中静电感应对感应雷击事故的贡献值最大。相比较而言,感应雷的波形较为平缓,不会造成相间雷击事故[1]。

2 66kV送电线路雷击识别

在实际应用的过程中,想要保证防雷措施的作用得到最大程度的放回,就要准确识别66kV送电线路雷击情况,以此有针对性的展开相应的处理工作。

首先,要建立66kV送电线路雷击仿真模型。对不同的雷击形式进行全面的分析。ATM-EMTP这一电磁暂态仿真软件,可以建立66kV送电线路仿真模型,从而对直击雷过电压、感应雷过电压进行仿真分析。仿真模型的建立主要可以分成三个环节,包括:杆塔模型建立、避雷器参数、绝缘子闪络判断。除了上述三个模型之外,在实际应用的过程中,还可以根据实际情况建立冲击电晕模型、输电线路模型、雷电流模型。以输电线路模型仿真为例,根据输电线路在雷击时出现的波形信号以及波头处放大图数据,具体计算雷击瞬间电压情况,建立相应的模型,从而有效避免误判的出现。

其次,要完成66kV送电线路雷击仿真计算。由上可知,66kV送电线路雷击事故分类主要可以分成来两大类,分别为:直击雷击事故、感应雷击事故。而且根据数据显示,在66kV送电线路雷击以后,导线上的过电压升高,如果没有及时处理,就容易产生接地故障[2]。假设,66kV送电线路遭受的雷电流较大,故障暂缓后还会继续上升,最终导致避雷器故障并且放电。在实际应用中,采用小波分析技术可以有效完成66kV送电线路雷击仿真计算。在使用小波分析技术的过程中,参数选取工作极为重要,主要从以下两个方面进行分析,分别为:小波基函数以及小波尺度。需要注意的是,在66kV送电线路遭受雷击后,不仅信号发生畸变,还会出现大量的高频分量,具有频带宽、频率高和奇异性阶数高等方面的特点,根据实际计算数据对比分析结果,可以确定db4小波是最为合适的分析模型。而且这种分解模型中分解尺度的确定也相对简单,在此基础上,还要根据型號的实际需求,确定小波滤波器的频率分辨率,明确了具体的分解尺度,完成66kV送电线路雷电过电压识别。

最后,要具体识别66kV送电线路雷击情况。通过模型建立和仿真计算,对66kV送电线路雷击情况进行仿真,得到对应的波形和茎基部放大图片,确定故障差异性,明确了不同故障下的故障特点,为后续的识别工作奠定良好的基础。根据前文分析可知,小波变换分析技术在识别66kV送电线路雷击情况上具有着明显的优势,因此,可以提取小波分析中的数据特征,从而对66kV送电线路雷电过电压的分类进行综合性的判断,从而更加准确的落实66kV送电线路防雷措施,保证66kV送电线路可以稳定进行运行,让整个电力系统的安全性得到提高。

以榆树市供电公司负责的66kV送电线路为例,该公司在进行送电线路雷击识别的过程中,工作人员基于该线路过往三个典型的雷击波形,按照上述方法进行送电线路雷击识别。第一步,计算得到三个电压波形之间的相间相似度,除了第一波形之外,二、三波形相间相似度都进小于0.6[3]。根据数据显示,第一波形为感应雷过电压波形,二、三波形为直击雷过电压。第二步,按照流程计算三个电压波形的具体电压零模分量,并且进行问小波变换分析,最终确定第二波形为反击过电压、第三波形为绕击过电压。典型雷击波形参数计算比较分析表如表1所示。

3 66kV送电线路防雷措施

除了及时识别之外,还要采取有效的措施避免送电线路出现雷击事故情况,让输电线路文明运行,保证电力供应安全稳定,最大程度降低供电企业的支出。

3.1 架设单避雷线

在处理66kV送电线路雷击故障时,相关技术人员要根雷击事故进行全面的分析,根据雷击故障发生的原因,对66kV送电线路进行进一步的处理。想要保证输电线路的稳定运行,就要采取有效的防雷措施,从根本上避免出现雷击事故。最常见的一种就是采用架设单避雷线的方式,引导雷电向避雷线放电,以此让输电线路不会受到雷击的侵害。

3.2 加强线路绝缘

对于66kV送电线路而言,在实际运行的过程中,绝缘配合是极为重要的部分,会对输电工程的正常运行造成直接的影响。66kV送电线路如果遭受雷击,就容易出现绝缘子的积污问题,进而会产生严重的污秽放电情况,因此在进行66kV送电线路绝缘设置的过程中,必须要坚持科学合理的建设原则,选择最佳的配合方式,以此加强线路的绝缘性可以有效提升66kV送电线路的运行水平。而且科学的线路绝缘设置,可以从根本上降低雷击时双回路同时跳闸的概率,尤其是在一般的防雷措施无法满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式,让双回路的绝缘子片数产生差异,从而达到加强线路绝缘的目的。

3.3 自动化重合闸

自动化重合闸在实际应用的过程中,主要在于帮助66kV送电线路降低雷击事故发生概率,利用自动化重合闸的特性,让其在雷击发生过程中自动消除闪络事故,从而避免雷击造成的危害。根据上文分析可知,雷击的最大伤害在于线路跳闸,对供电稳定性造成负面影响,而造成跳闸的主要因素包括:线路绝缘子的放电电压、架空地线、雷电流强度、杆塔的接地电阻这四个方面,因此通过自动化重合闸种的自恢复性能,就可以最大程度消除线路跳闸后带来的负面影响,将雷击事故的影响控制在最小范围内。

3.4 降低接地电阻

降低接地电阻也是一种有效的防雷措施,根据前文分析可知,如果杆塔接地电阻增加,那么也会造成雷击故障,导致雷击过电压的出现。结合实际经验可知,接地线路腐蚀、化学降阻剂失效、外力破坏等都会造成接地电阻增加,适当的降低杆塔的接地电阻,可以降低输电路线的雷击跳闸概率。常见的降阻方式就是在线路中加入人工接地体。以某供电企业为例,定期安排工作人员检查接地体,及时清理接地体上的铁锈,并且涂刷导电脂。

3.5 加强线路维护

上述四点都属于常规防雷措施,在66kV送电线路进行管理维护的过程中,也要意识的考虑到雷击问题。雷电事故本身就屬于概率性事件,随机性较强,必须要在日常工作中,加强对线路的维护,保证线路的安全,消除其中存在的隐患,才能够在雷击发生时,将线路损失降到最低。加强线路维护主要可以从来两个方面展开,第一,加强66kV送电线路管理,消除隐患;第二,统一66kV送电线路技术要求。

3.6 加强装置维护

除了上述五个方面之外,加强装置维护也十分重要,通过对防雷装置的维护,确保接地装置良好,可以最大程度提高设备运行效果,减少甚至避免输电线路出现雷击事故。由上可知,常见的防雷装置包括:避雷线、自动重合闸等,加强对这些设备以及防过电压设备装置得到运行维护,可以让防雷措施的作用效果得到最大化。

4 结语

综上所述,66kV送电线路在实际运行的过程中,本身就存在一定的危险性,而本文通过分析该线路在输电过程中可能受到的雷击故障来看,加强雷电预防,落实防雷措施是该线路当前的重点工作。通过对66kV送电线路雷击危害和雷击识别的分析,为防雷措施的确定提供了准确的参考数据。而且,本文提出的架设单避雷线、加强线路绝缘、线路维护、加强装置维护等措施,原理简单、操作性加强,值得推广应用。

参考文献

[1] 尚泽霖.送电线路运行中的防雷措施探讨[J].山东工业技术,2019(07):219.

[2] 魏美宝.浅析送电线路防雷技术[J].科技资讯,2018,16(32):48-49.

[3] 付伟.66千伏送电线路防雷措施的若干研究与讨论[J].黑龙江科技信息,2016(15):107.

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