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输电线路防雷设计与输电线路运维技术

2021-09-10郭金建

科学与生活 2021年13期
关键词:防雷设计输电线路

郭金建

摘要:输电线路因为长期暴露在外界环境中,因此就非常容易受到外界环境的影响。当前雷击依然还是影响输电线路稳定运行的重要因素。在输电线路遭受到雷击后,其产生的强电流,就会直接破坏其输电线路的相应设备,严重的会直接导致电力系统无法运行。基于此,本文将对输电线路防雷设计与输电线路运维技术进行分析。

关键词:输电线路;防雷设计;输电线路运维技术

1输电线路受到雷击的形式

输电线路在受到雷击后,会因为自身的热量而破坏其线路,导致其相应设备中的金属材料熔断。此外,在雷击的瞬间所产生的高压还会破坏其输电线路的保护装置,进而发生火灾,这些对于输电线路的破坏都是直接的,并且无法修复。还因为在这其中会产生电磁场,进而就会影响其输电线路的正常运行。经过雷击后的输电线路会因为压力过高,进而导致无法稳定运行。而且在这其中所产生的相应电流也会破坏其继电保护装置,给人们的生活带来一定的影响。所以,雷击对于输电线路有着很多的影响,应该在设计过程中能够充分的考虑到这一点,减少雷击对于输电线路的影响。

输电线路雷击形式主要分为以下几种:第一,雷电感应。雷电感应分成静电感应与电磁感应,雷电流可以在其周围空间形成较大磁场,该磁场四周导体会产生特别高的电压,容易出现二次放电现象,破坏周围电气设备。

第二,球形雷。此种雷击形式比较罕见,根据研究资料得知,球形雷能够通过门窗进入到房屋内部,对居民的生命安全产生较大威胁。

第三,直击雷。一旦发生直击雷现象,在短时间内会产生特别大的雷电电流,电流侵入到地表,与雷击区域相接触的金属设备,会产生较大的对地电压,进而引发大规模的触电事故。

2防雷技术措施

2.1改善接地装置

在110kV架空输电线路的维护方面,首先应该改良接地装置。因为改良接地装置后,可以有效地降低线路杆塔的雷击跳闸概率,理论上可以降低20%-30%的雷击跳闸概率。如果原来的线路杆塔接地装置较差,改良后甚至可以降低50%的雷击跳闸概率。在具体的改善接地装置方面,可以使用降低接地杆塔电阻的方式,具体方法为深埋接地极,填充低阻物质等。在对水泥型杆塔线路布设地极时,要从杆塔的3~5m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时,要从5~8m处进行布设。此外,还可以用增加耦合洗漱的方式对接地装置进行改良。需要注意的问题是,在雷击过程中,存在暂态行波以及稳态电磁感应现象,可以使用强化电磁感应型杆塔接地射线的方式改良接地装置。在土壤电阻率大于1000Q·m时,可以采用110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构。

2.2安装侧向避雷针

在一些杆塔位置较高的情况中,由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时,杆塔所处的电磁环境十分复杂,距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此,可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题。在110kV架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针,以降低线路的引雷率。具体操作方法:选用3m长的避雷针,在1.2m处固定。横向部分,避雷针的长度为1.8m。通过这种方式,可以有效地将雷电引入,提高线路的防绕击能力,但也会相应地增加线路的引雷率。对此,可以在装置上设置绝缘子片以改善这种情况。

2.3减小线路的保护角

在维护输电线路的方法中还有一种技术措施,就是降低110kV输电线路的耐雷水平。但是,对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角,尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此,要从多个方面综合考量研究,选择正确、适宜的线路改良方式。

2.4绕开密度大的区域

因为杆塔是处在外界环境下,这样就导致输电线路在出现问题过程中,其位置和原因都非常复杂。通过对其电力部门的数据能够发现,至少有50%以上的故障都是因为雷击所导致。所以,就应该在输电线路设计过程中,能够避开水域、峡谷等等地区。在输电线线路穿过其平原地带的时候,雷击就会通过直击雷的方法,对其输电线路的相应设施进行破坏。所以,在让其满足相应要求的基础上,就应该能够减少其冲击接地电阻。而对于一些雷电多发区,那么就应该为其配备相应的避雷线,以此来更好的让其输电线路更好发挥自身的性能,避免因为雷击而导致其出现故障。

3输电线路运维技术要点

3.1科学选择输电线路检修模式

在现阶段的输电线路检修作业环节,检修人员采取变线为点模式较多,因为此项工作的专业技能水平比较高,对检修人员提出严格要求,并科学运用在线检修技术与离线检修技术。在输电线路检修期间,检修人员要特别关注线路老化问题,输电线路的老化率不宜超过3%。,输电线路的绝缘性能要满足规定标准要求。对于输电线路运维人员来说,还要大力引进新型检测装置,一旦发现老化的设备与线路,要马上更换。对于相关企业来讲,要根据输电线路检修工作中存在的难题,适当加大资金投入力度,并引进新型的输电线路及相关设施。

此外,输电线路运维人员还要加强巡视,需要特别注意下列问题:

(1)定期进行线路巡视。结合输电线路的运行现状,按照线路运维计划,进行科学巡视,如果发现输电线路中的设备出现缺陷,要及时修护。通常来讲,输电线路的巡视需要每周一次,巡视单位要结合实际情况来定,可以进行有效调整。

(2)加强故障巡视。通过加强故障巡视,能够帮助输电线路运维人员更好地了解故障产生原因,并确定出故障点,结合故障特点,有针对性地进行维护。在输电线路故障巡视过程当中,运维人员要对各个巡视区域进行严格巡视,避免出现在终端或者遗漏,一旦发现可能会引发故障的物件,均需要将其带回,并详细记录下现场具体情况,为后续的事故分析提供重要的参考依据。

(3)开展特殊巡视。在气候变化比较大,自然灾害频发的地区,输电线路运维人员要开展特殊巡视,对整个输电线路进行严格巡视。如果输电线路出现异常现象,或者某个部件出现变形,要及时开展特殊巡视。

3.2并联绝缘子两侧

对于一些电网架设较多的地方,应该对其进行并联,通过这样的方法就能够避免在雷击过程中,因为过电压而导致电流在间隙中燃烧,通过并联的方法能够更好的保护其绝缘子不会受到破坏。因为,对于空气绝缘而言,能够在一定时间内自行恢復,进而就能够提高合闸的几率,更好的保证输电线路的稳定运行。

3.3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。

4结束语

电力系统要想稳定运行,必须不断加强对电力系统的建设工作,保持对输电线路的检修和维护,改善防雷机制,提高线路的耐力和绝缘性,并配合国家的相关规定进行建设改良。这样,才能确保国家电力系统的安全稳定运行,全面提高配电网的工作效率,为国民经济的发展与建设服务。

参考文献

[1]董威佐,肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学,2019,10(10):88-89.

[2]于政.输电线路的防雷设计与运维技术[J].电子技术与软件工程,2019 (20):224-225.

[3]彭晖亮.输电线路的防雷设计与输电线路运维技术[J].山东工业技术,2016(11):184.

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