摘 要:根據(jù)電網(wǎng)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,在電網(wǎng)所發(fā)生的事故中,大部分都是輸電線路所引起的故障,而輸電線路所引發(fā)的故障中比率較大的就屬雷擊故障。文章主要通過輸電線路防雷架設方法的研究,進一步闡述了輸電線路設計與運行中的防雷措施,并給出了相應的解決方式。
關(guān)鍵詞:輸電線路;防雷設計;雷電放電
1 概述
如今,隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,對輸電線路的供電安全性要求不斷提升。停電不但影響人們的正常生活,也對設備的正常工作帶來不利的影響。而今,電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展,雷擊輸電線路導致的電網(wǎng)跳閘事故也不斷增多,這給社會帶來了非常大的經(jīng)濟損耗。電網(wǎng)在正常運行當中易被雷電干擾,一些輸電線路長度長,地理位置差異明顯,分布地域廣闊,受氣候和水文條件等因素的影響,都會使輸電線路遭受雷擊導致跳閘,給電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來了極大的安全隱患。
2 輸電線路防雷設計具體含義
在電力系統(tǒng)當中,輸電線路把極大的電能運輸?shù)饺珖鞯?,是與每個變電站相鏈接的關(guān)鍵點,因此輸電線路非常重要。輸電線路的平穩(wěn)運行,與用戶的可靠供電以及電網(wǎng)的穩(wěn)定有很大的影響。所以,輸電線路的平穩(wěn)運行在電網(wǎng)中有著非常關(guān)鍵的作用。在電力系統(tǒng)中,線路的絕緣效果是最強的,變電所其次,發(fā)電機為最弱的,一旦發(fā)電廠或者變電所的設備管理不到位,很容易會將其設備的絕緣性能損壞,進而對安全供電帶來影響。因此,把輸電線路的防雷設計工作做好,不僅能夠使發(fā)電廠、變電所安全運行得到保障,還能提高輸電線路本身的供電安全性。
2.1 防雷設計的研究現(xiàn)狀與輸電線路的架設
目前,國內(nèi)輸電線路防雷設計的核心關(guān)鍵從如下幾個層面著手:(1)將避雷線架設到位;(2)將線路的整體路徑挑選好;(3)將桿塔的接地電阻率降到最低;(4)在有些地段裝上避雷器;(5)把線路的整體絕緣水平加強,提高安全性。這些方式在目前的輸電線路防雷設計中,運用的極其廣泛,在線路路徑挑選面積較小并且受到投資以及地形的困擾時,應提升線路的絕緣水平、把避雷線架設好、并降低桿塔接地電阻、裝設避雷器這也是防雷設計中的首要方式。桿塔接地電阻、線路絕緣、避雷線以及避雷設備的設計要領在技術(shù)以及各種很多規(guī)程中都有非常詳細的解析。在設計輸電線路防雷設備的挑選時,應將當?shù)氐睦纂娀顒忧闆r以及輸電線路的絕緣狀態(tài)、系統(tǒng)的中性點接地方式考慮到位,并將有無備用自投裝置或者自動重合閘、負荷的關(guān)鍵度等各種因素考慮到位,并采用最佳的保護方案。
3 輸電線路的架設與運行中的防雷措施
3.1 輸電線路路徑的選擇合理
根據(jù)輸電線路的運行經(jīng)驗分析表明,線路所遭受到的雷擊一般會集中在線路的某部分地段。這被人們稱為易擊區(qū),或者選擇性雷擊區(qū)。實踐表明,以列地段易受雷擊:(1)周圍屬于山丘或者潮濕的盆地,如鐵塔周圍有魚塘、水庫、沼澤地、灌木以及起伏的山丘等地方;(2)雷暴走廊,例如順風的峽谷以及河谷等處;(3)地下水位偏高的地方以及地下有導電性礦的地面;(4)土壤電阻率的突變處,如處于地質(zhì)的斷層地帶,稻田及山坡與土壤的交界區(qū)或者是巖石下有小河山谷存在的地方;(5)當土壤電阻率差別較小時,例如有較好的土層和植被的山丘,雷易擊在突出的山頂或者山的向陽坡等。
3.2 架設好避雷線
3.2.1 避雷線的架設
輸電線路防雷保護的最有效、最基本的防護措施就是避雷線的架設。避雷線的核心作用是避免雷電對導線產(chǎn)生直擊,同時也具備如下作用:(1)通過導線的藕合作用能夠把線路絕緣子的電壓降低;(2)分流作用,以削弱行經(jīng)鐵塔的雷電流,進而把塔頂?shù)碾娢唤档阶畹?;?)屏蔽導線的作用,還可將導線上的過電壓降低。通常情況下,線路的電壓越強,利用避雷線的效果就越見效,并且避雷線在線路造價中的比重也會隨之降低,所以規(guī)程會規(guī)定,220千伏或220千伏以上的電壓等級其輸電線路應在全線將避雷線架設好。避雷線應在每基鐵塔處接地,這樣一來可以起到更好的保護作用。在雙避雷線的超高壓輸電線路當中,有些工作電流會在檔距中兩根避雷線所組成的閉合回路里感應出電流引起的功率損耗量。為使這種損耗降到最低,也為了將避雷線兼作繼電保護的安全通道,可將避雷線所行經(jīng)的間隙對鐵塔進行絕緣。在雷擊時,擊穿間隙,使避雷線可以接地。如表1所示。
3.2.2 利用絕緣避雷線進行防雷
送電線路的避雷線不僅可以起到防雷作用,還有其它綜合性的運用,例如載波通信;將潛供電流降低;作為屏蔽線降低電力線對通信線的干擾。按照用途的不同。避雷線的懸掛方法有兩種:一種是經(jīng)過絕緣子并和鐵塔相連接,即避雷線對地絕緣,一種是直接懸掛在鐵塔上,因避雷線至各相導線的距離是不相等的,它們間的互相感應不同,所以,通常三相導線上的負荷電流是處于相對均衡的狀態(tài),但在避雷線上也要感應出縱電的動勢。倘若避雷線桿與地面相接,這個電動勢就會有電流發(fā)出,其結(jié)果會加大線路的電能損耗量。所以,目前,我國新研發(fā)出的高壓線路利用了絕緣避雷線來減少能源的消耗量。避雷線雖具備了絕緣作用,但在遇到雷擊時,避雷線的絕緣在雷電驅(qū)放電階段為接地狀態(tài),因此不會對其防雷效果帶來影響。如表1所示。
3.3 避雷線與塔腳電阻相互配合
塔腳電阻與避雷線相結(jié)合起來,在遇到雷擊時可以起到一定的降壓作用,所以對66千伏以上的鐵塔線路或者混凝土桿,是一種非常合理且科學的保護措施。規(guī)程表明,在線路有避雷線已經(jīng)安裝好時,每基鐵塔的工頻接地電阻在雷季時不可超出下表所列的數(shù)值。對于35~66千伏的鐵塔,雖然安裝避雷線的意義很小,但每座塔都要接地。這時倘若有雷電接地,它就起到了避雷線的作用,一定程度上能夠預防與其他兩線的閃絡,其接地的電阻也不會受到局限,但年平均雷暴日數(shù)超出四十的地區(qū),不可超出30Ω。如表2所示。
表2 線路帶電部分對鐵塔構(gòu)件的最小間隙
4 結(jié)束語
雷電是自然界中普遍存在的氣象,危害很大?,F(xiàn)今,各個國家對防雷的探究相對較為透徹。為進一步探測到雷電的參數(shù)以及周期,更好地預防自然災害的發(fā)生,必須不斷展開雷電的觀測工作。要與當?shù)氐目蒲胁块T及氣象臺聯(lián)系起來,掌握好各種雷電數(shù)據(jù),以便今后更好地指導防雷工作,使防雷工作越做越到位。在將防雷工作做好的同時,還要增強技術(shù)性管理,找出一些有效的圖紙以及技術(shù)資料,并仔細運用和分析這些資料,更有效地提高防雷保護水平。
參考文獻
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