鄒華
摘 要:隨著我國各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,用電基數(shù)的增加,這就對(duì)220kV高壓輸電線路的安全提出了更高的要求。在高壓線路之中,防雷接地一直都是電力部門重點(diǎn)關(guān)注的話題,下面就結(jié)合220kV高壓線路特點(diǎn)進(jìn)行了分析,也就防雷接地的原則和相關(guān)措施進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:220kV高壓電;輸電線路;防雷接地;技術(shù)分析
雷擊是一種隨機(jī)性非常高的自然現(xiàn)象,其能夠?qū)Ω邏狠旊婋娏υ斐煞浅4笃茐模虼?20kV高壓輸電線路的防雷接地就是非常重要的。在這種形式下,保證高壓輸電線路不受雷擊的影響就是當(dāng)前電力部門工作的主要重心。防雷接地技術(shù)能夠很到的避免雷擊對(duì)高壓線路造成破壞,對(duì)其他的電力設(shè)備有著很好的保護(hù)作用,因此,相關(guān)部門就要加強(qiáng)在防雷接地技術(shù)上的投入,提高高壓輸電線路的安全性,保證用戶的用電質(zhì)量。
1 高壓輸電線路的防雷意義
在現(xiàn)階段,我國的高壓輸電線路往往都是建設(shè)在比較空曠的地方,而這部分地方恰恰是雷擊發(fā)生概率比較大的地方。在雷擊發(fā)生的時(shí)候,可以在短時(shí)期內(nèi)給高壓輸電線路造成非常大的破壞,在高壓線路遭受雷擊之后,系統(tǒng)就會(huì)做出跳閘和切斷線路額反應(yīng),整個(gè)系統(tǒng)也會(huì)因高壓形成損害。在雷擊發(fā)生的地點(diǎn),如果其周圍的絕緣措施和抗高壓能力低,就會(huì)出現(xiàn)連鎖破壞,而造成更大的財(cái)產(chǎn)損失,如果周圍有居民區(qū)還會(huì)起人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。眾所周知,雷擊對(duì)高壓線路的損害是非常大的,在雷擊發(fā)生之后,所要進(jìn)行的維修工作也需要投入大量的人力和財(cái)力才能夠很好的對(duì)其進(jìn)行修繕。雷擊會(huì)造成電力的傳輸失敗,人們生活質(zhì)量也會(huì)受到影響,結(jié)合上述所講,高壓輸電線路的防雷接地技術(shù)就是非常有必要的。應(yīng)用防雷接地技術(shù),能夠有效的降低甚至避免雷擊的負(fù)面影響,我國的用電質(zhì)量和效率也會(huì)得到很大程度上的提升。
2 雷擊的全過程分析
(1)雷擊產(chǎn)生的主要原因。在高壓線路之中,使用的金屬材料是最多,也是最復(fù)雜的,在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也往往是空的,這樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在雷擊發(fā)生的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生非常大感應(yīng)電流,會(huì)很容易的對(duì)供電線路造成影響。在遭受雷擊之后,電力設(shè)備會(huì)損壞,電力通信系統(tǒng)也會(huì)受到影響。高壓線路一般都配備相應(yīng)的避雷設(shè)施,但是這些設(shè)備的反應(yīng)比較慢,避雷的效果不是很好。
(2)高壓線路中的感應(yīng)電流。雷云會(huì)與高壓輸電線的極性不同,這就會(huì)使兩者之間出現(xiàn)感應(yīng)電流。當(dāng)雷云進(jìn)行放電之后,高壓輸電線中的電荷也會(huì)移動(dòng),形成感應(yīng)電流,在輸電線中移動(dòng)。隨后,受到電阻的影響就會(huì)產(chǎn)生高壓,對(duì)電力設(shè)備造成非常強(qiáng)的打擊。
(3)危害產(chǎn)生的順序。在雷擊發(fā)生之后,一般都會(huì)經(jīng)歷以下幾個(gè)階段:一是在雷擊之后,高線輸電線路內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)電壓;二是受過電壓影響,高壓輸電線形成閃絡(luò);三是閃絡(luò)逐漸向工頻電壓轉(zhuǎn)變;四是供電系統(tǒng)跳閘,供電被迫中止。
3 高壓輸電線路防雷接地技術(shù)存在的問題
(1)雷電發(fā)生的隨機(jī)性大。雷電往往發(fā)生在夏季,但其發(fā)生具體的時(shí)間和地點(diǎn)隨機(jī)性都是比較高的,根據(jù)沒有規(guī)律可言。在現(xiàn)階段,我國的天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)是非常先進(jìn)了,在此問題上卻仍舊有著比較強(qiáng)的限制性。在這種情況下,就不能對(duì)雷電進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測,預(yù)防工作開展也會(huì)隨之而困難起來,這也是高壓輸電線路閃絡(luò)類型無法判斷的主要原因。
(2)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)水平不高。在對(duì)設(shè)計(jì)高壓輸電線路工作中,不同地區(qū)的設(shè)計(jì)方式也是存在差異的,這就為設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)工作帶來非常大的難度。而設(shè)計(jì)人員不考慮檔期實(shí)際環(huán)境、氣候的影響,生生套用自己之前的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),使得設(shè)計(jì)的高壓輸電線路不能滿足當(dāng)?shù)氐姆览滓?,這也是產(chǎn)生雷擊的主要原因之一。
(3)高壓輸電設(shè)備焊接質(zhì)量較低。高壓輸電設(shè)備接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量水平通常情況下較低,再加上因?yàn)槟昃檬?,因此極易出現(xiàn)高壓輸電線路跳閘問題。如,在高壓設(shè)備施工過程中,某些接地體在焊接時(shí)其規(guī)格不滿足相關(guān)要求,就致使高壓線路意外跳閘問題的出現(xiàn)。
(4)接地電阻較高。高壓線路接地設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,并缺少日常維護(hù)的情況下,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的現(xiàn)象,進(jìn)而致使接地電阻阻值的增大,對(duì)高壓線路安全運(yùn)行產(chǎn)生消極的影響。在開展回路檢測工作時(shí),如放置的電極不能滿足正常要求或者架桿出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕,對(duì)接地電阻阻值準(zhǔn)確性也有一定的影響。
4 220kV高壓輸電防雷技術(shù)
(1)應(yīng)用避雷線。有效的應(yīng)用避雷線是高壓輸電線路防雷的主要措施。避雷線的作用是避免雷電擊中高壓電線,進(jìn)而發(fā)揮其保護(hù)功能。此外,避雷線還可以較好的將雷擊而產(chǎn)生的巨大電流分流,進(jìn)而減小進(jìn)入高壓線桿塔的電流,防止雷擊電流對(duì)電力設(shè)施的破壞。避雷線還可以屏蔽高壓輸電線電壓來降低雷擊產(chǎn)生感應(yīng)電壓。假設(shè)避雷線需要有基本的原則,通常其避雷的效果與輸電線的電壓呈正相關(guān)的關(guān)系,就是說電壓愈高,避雷效果也就越好,并且避雷線在高壓線路中的性價(jià)比較高。所以,在220kV高壓輸電線路防雷技術(shù)中,假設(shè)避雷線是尤為必要的。
(2)降低接地電阻阻值。降低接地裝置電阻是提高高壓線路防雷能力主要的途徑之一,其操作方法是降低高壓輸電線桿塔的高度。在土壤電阻率不高的地區(qū)可以采用降低輸電線桿塔高度,進(jìn)而降低接地裝置的電阻阻值,但是在嘟嚷電阻率很大的地區(qū),無法有效地降低接地裝置電阻阻值,因此可以通過使用降阻劑或者延長接地體長度來降低阻值,進(jìn)而提升高壓輸電線路防雷的能力。
(3)采用消弧線圈的接地方法。在雷電活動(dòng)比較頻繁或者接地裝置電阻阻值比較大的地區(qū),能采用消弧線圈的接地方法來達(dá)到防雷的目的。消弧線圈的接地方法能夠有效的避免單相雷擊產(chǎn)生的接地故障。當(dāng)其他相被雷電擊中時(shí),單相導(dǎo)線不會(huì)因?yàn)槔纂姄糁卸霈F(xiàn)跳閘故障。高壓輸電導(dǎo)線閃爍后即以為這接地,進(jìn)而增強(qiáng)耦合作用,使得高壓輸電線的電壓減小,提升其防雷能力。
(4)提升絕緣水平。因?yàn)楦邏狠旊娋€桿塔高度越高,遭受雷擊的概率就會(huì)一定的增大。在高壓輸電線桿塔架設(shè)時(shí),應(yīng)當(dāng)采用增大桿塔頂部空間、通過爬距懸式絕緣子等等方法提升其防雷能力。在遭受雷擊的情況下,高壓輸電線桿塔的等值電流和感應(yīng)電流均較大,受到雷擊的概率會(huì)增加。按照相關(guān)規(guī)定,對(duì)于大于40米的電線桿塔,以10米為一個(gè)單位,每超出一個(gè)單位,就應(yīng)當(dāng)增加一個(gè)絕緣子。對(duì)于大于100米電線桿塔這種特殊情況,就需要依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定絕緣子增加的數(shù)量。
(5)裝設(shè)自動(dòng)重合閘刀。高壓輸電線上的絕緣子有著較好的自我修復(fù)性能,絕大數(shù)因?yàn)槔讚舳a(chǎn)生的工頻電弧和沖擊閃絡(luò)在線路跳閘之后,會(huì)出現(xiàn)快速的游離,導(dǎo)致高壓線路不會(huì)受到致命的破壞。所以,裝設(shè)自動(dòng)重合閘刀對(duì)提高高壓線路的抗雷能力是極為重要的。因?yàn)榻^大數(shù)的雷擊在中性點(diǎn)接地電網(wǎng)均為單相閃絡(luò)的,所以,電力作業(yè)人員能夠通過單相重合閘來減小對(duì)用戶供電影響和降低斷路器維修的工作量。
5 結(jié)束語
高壓輸電線路是國家電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵,確保其安全正常的運(yùn)行具有極為重要的意義。雷電是高壓輸電線路受到破壞的主要因素,對(duì)高壓輸電線路的安全有效運(yùn)行有著嚴(yán)重的威脅。目前我國高壓輸電線路防雷技術(shù)取得了突破性的研究成果,但是還需要相關(guān)部門的共同努力,進(jìn)而全面提升和完善防雷技術(shù)。為社會(huì)和國家的飛速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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