高压输电线路防雷措施及运维研究

2021-07-12李晓婷

探索科学(学术版) 2021年3期

李晓婷

朔州市气象局山西朔州036002

引言

用电量激增是一个国家迈入现代化的标志,随着我国经济社会的高速发展,目前我国每年的发电量用电量已经双双成为世界第一。我国幅员辽阔,不同地区的地址条件,资源分配极不均衡,各地区目前的社会发展水平也存在差异。为了能够更高效的调动电力资源,国家建立了庞大的电力输送网络,根据不同地区的实际用电情况还进行合理的电力分配。随着用电量的进一步提升,已经不同地区装机设备新旧版本的区别,电网系统内部要兼容的线路类型越来越复杂,所面对的使用环境也越来越多样。

1 高压输电线路雷击特点分析

随着输电线路的承载电压等级提升,线路整体受外界雷害的影响程度也随之增加。其中,110k V输电线路雷击跳闸,通常以反击为主,反击雷跳闸概率能够达到60.0 %左右,超高压输电线路雷击跳闸一般以绕击为主。因为高压输电线路的绝缘水平比较低,如果雷击中塔顶或者避雷线,输电线路的绝缘子特别容易出现闪络现象。此外,高压输电线路在运行的过程当中,如果出现雷击跳闸现象,会降低电网系统的可靠性。与普通的输电线路相比较来讲,高压输电线路具有以下特点:①杆塔的高度与尺寸与一般输电线路相比更大,由于高度更高,所有在实际使用过程中,容易出现迎面先导现象,同时由于上部结构件的尺寸大,在空气中直接暴露出的面积增加,造成设备构件的引雷半径增加,提高了设备在雷雨天气下遭遇雷击的概率。②绝缘水平比较越高。高压输电线路绝缘子越不容易引起出现闪络现象。③线路运行期间电压较高。输电线路导线四周空气特别容易产生离子波,对下行先导的发展产生较大影响。

2 高压输电线路故障类型

2.1 雷电故障类型高压输电线路布设的范围极为广泛,不同地区的海拔高度,空气温湿度,天气变化情况都不一样。在所有线路故障中,雷击所造成的影响是最大的。与其他因素相比,雷击具备不可预测的特点,但可以通过具体布置的位置和气候情况对可能出现的几率进行提前的判断。当输电线路遭遇雷击后,由于瞬时电压过大时,极容易造成跳闸安全事故,与输电线路相关联的一系列电力设备都会受其影响,造成严重的损耗,对设备使用安全,设备使用周期造成不可逆的影响。在我国中西部山区,高压输电线路的延伸距离比较长,由于海拔较高,输电线路的布置高度与云层较低距离较近,受到雷击影响的概率更高。

2.2 覆冰故障类型覆冰故障正常情况下集中出现在北方地区,但南方地区一旦遭遇极端寒冷天气,也有可能由于缺乏准备的准备而造成大规模的线路损坏。2008年我国南方的大规模降温和近段时间美国德克萨斯州面临的寒流都暴露出了这一问题。覆冰故障的出现是基于温度和湿度两个关键因素的共同作用。当输送线路所处的区域处于0℃之下,低温的的水蒸气与输电线路产生,附着结冰,造成输电线路表面出现覆冰现象。覆冰会给输电线路杆塔上部持续性造成负荷影响,一旦覆冰物质的总重量超过了杆塔的最大承载力,就会导致出现断线或倒塔事故。而且此类事故一般会牵连相邻位置的其他线路,造成区域性的影响,是冬季输电线路维护人员巡检的重点关注方向。

2.3 架空线故障类型高压输电线路受大风与微风影响,其老化速度不断加快,最终出现断裂。与大风相比较来讲,微风是导致高压输电线路断裂的核心原因。受微风振动影响,架空高压输电线路出现多次扭曲,再加上其长期暴露在空气当中,线路老化速度不断加快,线路容易出现多处断裂。

3 提升高压输电线路防雷水平的重要途径

3.1 加强高压输电线路运维力度

3.1.1 加大监测力度要想保证高压输电线路的可靠尧安全运行,要求相关人员适当加大监测力度,并运用先进的检测方法,对高压输电线路进行安全评估。针对比较分布比较集中的高压输电线路,运维人员需要安装检测器。无人机技术的有效运用,可以显著提升高压输电线路的监测水平,保证高压输电线路运行中出现的各类问题得到良好解决。

3.1.2 提升基础信息管理效率高压输电线路运维期间,要求运维人员收集准确的原始资料,并以此作为基础,加强输电线路的运维力度。对于运维人员来说,通过加强信息管理力度,对各项基础资料进行全面分析后,可以更好的确定输电线路故障具体位置[2]。为了进一步提升高压输电线路运维水平,运维人员可以从动态与静态两方面分析,详细记录下各项基础信息,并对高压输电线路进行风险分析,结合输电线路运行过程中可能遇到的风险,制定出完善的防范对策,减少安全隐患,保证高压输电线路能够更加可靠的运行。

3.1.3 优化输电线路的运维方案对于高压输电线路运维人员来讲,可以运用信息技术,构建信息化管理平台,并利用此平台,对高压输电线路相关物资进行有效整合,降低输电线路出现大型故障的概率。此外,通过运用信息化管理平台,能够保证高压架空输电线路管理更加专业化,提高架空输电线路的安全性[3]。比如,在广西壮族自治区,输电线路运维人员通过构建信息化管理平台,在开展线路运维工作之前,对各个区域的线路运行情况进行调研,并以此为基础,制定出更加完善的高压输电线路运维方案,显著提高了该地区的输电线路运维效率。