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浅析高压输电线路防雷措施及运维

2020-01-18赵娟赵彬翟飞河南送变电建设有限公司

环球市场 2020年12期
关键词:过电压杆塔雷电

赵娟 赵彬 翟飞 河南送变电建设有限公司

随着我国综合国力的不断提升,人们的用电需求也随之大幅度增加,因此做好高压输电线路的防雷与接地设计是至关重要的。电力输送的稳定与安全关键是保证高压输电线路的正常运行,但是在实际情况中,高压输电线路往往会因为环境因素的影响,容易受到雷电等自然灾害的影响,进而造成线路的跳闸,影响电路输送,甚至对电网的安全运行造成影响。所以说,要保障我国经济社会的长久可持续发展,一定要做好高压输电线路的防雷与接地设计。

一、雷击故障的主要类型

雷击将在系统中产生雷电过电压和雷电过电流。雷电过电压将危及设备绝缘甚至造成停电;雷电过电流将损坏被级物体。雷击故障的主要类型分为以下三种。第一,直击雷过电压,被击中物体将产生高于正常电压的过电压。输电线路大多工作于户外,考虑实际情况的需要,如果输电线路架设较低,由于树木、道路、鸟兽和一系列人为因素,会造成线路损坏、短路等故障。所以一般高压输电线路架设的很高。但是线路高度的越高,受地理环境的影响,独立架设在空旷的山区中,遭受雷击的概率也大幅提升。当雷电击中杆塔导致绝缘子对地电位超过对导线端电位,从而形成反击。第二,感应雷过电压,输电线路附件会有其他物体,当雷电击中这些物体时,由于电磁感应现象,在设备或输电线路上会形成过电压,从而击穿绝缘子,造成短路故障引起跳闸。

二、高压输电线路防雷措施与运维方法

(一)加强线路防雷架设

合理进行高压输电线路的架设,也能有效实现线路防雷。在线路杆塔架设阶段,还应结合杆塔接地电阻与顶电位联系进行线路防雷调整,使杆塔接地电阻得到尽量缩减,促使线路拥有更强耐雷水平。在防雷控制上,可以采用深埋式接地极,也可以实现接地体的水平延伸,并通过增设低阻物质或导线接地模块减少实际接地阻值。在线路运行期间,高杆塔的线路出现跳闸的概率较高。因此在线路架设期间,为减少雷击事故引发的跳闸问题,可以对杆塔与避雷线之间的导线距离进行适当增加,并对绝缘子串数量进行调节,以便使线路的绝缘性能得到提高。采取不平衡绝缘方式,使不同回路绝缘效果差值为相应电压峰值,可以使地线成为线路闪络后的导线,为线路正常运行提供保障。完成负角保护针和电棒的摆放,伴随着导线与地线距离的增加,线路耦合系数也将增加,促使线路分流作用得到降低,使线路电压分布得到改善。在线路防雷屏蔽方面,可以在线路附近进行旁路的线系统的增设,使雷击事件出现概率得到降低。考虑到采取该种防雷措施成本较高,还要增加输电线和杆塔,因此使用范围较小。

(二)选择不平衡的绝缘方式

高压输电线路防雷保护中,通过不平衡的绝缘方式,可以大幅度提升高压输电线路的耐雷性能,具有较强的经济性能。此种方式操作便捷,提升高压输电线路的绝缘水平,延长线路的使用寿命。高压输电线路运行中,相较于高杆塔的高压输电线路跳闸概率更小,为了规避受到雷击发生跳闸事故,可以对区域充分地质勘察,适当的加强杆塔和避雷线的导线距离。还可以增加绝缘子串数量,切实提升高压输电线路绝缘性能。结合我国当前的高压输电线路敷设情况来看,大力建议和提倡采用不平衡绝缘方式,不同回路绝缘效果差值作为电压峰值,一旦出现雷击事故,对于其中绝缘子串数量少的回路,并且可能会发生闪络事故的地线作为闪络导线,有助于提升高压输电线路耐雷水平,为电力系统安全稳定运行提供坚实保障。

(三)降低杆塔接地电阻

对杆塔进行防雷错失的改进,可以降低杆塔的接地电阻,使其允许更大的电流流入到大地,降低对线路的损害。在进行改进的时候,需要注意几个问题,确保防雷措施的严谨性和可靠性。第一,在降低杆塔接地电阻之前,需要对其周围的环境气候等进行考察和分析,确定环境、气候对线路的影响特点,才能有方向的进行改进。第二,需要在降低杆塔接地电阻之前对接地装置的接触效果进行测试,确保接触方面的效果良好,才能促进接地装置效果的提升。

(四)制定完善的输电线路检修保养制度

第一,有关部门要结合输电线路检修现状,对既有的线路检修保养制度进行优化,采用先进的线路检修方法。第二,结合输电线路检修工作现状,进行详细记录,并有效总结,输电线路检修人员完成检修工作之后,根据输电线路运行情况,准确记录下各项数据信息,并构建数据库,为后续的输电线路检修工作奠定坚实基础。第三,加大输电线路运维管理监督力度。对于监管人员来讲,要在规定时间内,对输电线路的检修工作进行全面巡查。在制定输电线路运维管理方案的过程当中,运维人员还要权衡各个部门的利益,在保证输电线路稳定、安全的基础之上,保证各个部门的合法权益。若输电线路运行故障由人为因素引起的,运维人员需要提前进行故障排查,重点检测该故障是否能够产生更大的危害,若由于人为因素引起线路故障,要及时进行补救,并做好相应的维修工作,避免危害扩大。

三、结语

综上所述,高压输电线路的安全与稳定受到线路环境、线路设计以及线路施工等诸多因素的影响,对于高压输电线路的性能提升也会产生不利影响,因此,需要结合施工实际做好相关因素的考量,并有针对性地进行高压输电线路的防雷及接地设计。相关单位需做好接地设计是至关重要的,要做好高压输电线路防雷设计的保护工作,确保接地装置的完整性,保护好绝缘线路相关设备,减少雷电对线路的影响,从而最大限度地保证高压输电线路的正常安全运行。

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