胡廷鶴
[摘 要]在科技和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,各行各業(yè)都離不開對(duì)電力資源的需求。輸電線路因雷擊造成的安全事故頻頻發(fā)生,線路跳閘對(duì)系統(tǒng)蛇擺的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。因此要提高輸電線路綜合防雷技術(shù),保障輸電線路安全,穩(wěn)定運(yùn)行。
[關(guān)鍵詞]輸電線路;防雷技術(shù)
[中圖分類號(hào)]TM863 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
1 輸電線路安全
輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,作用是傳輸電力電能,輸電線路的安全關(guān)乎用戶的使用效果。架空線路多架設(shè)在高山等偏遠(yuǎn)地段,易遭雷擊,常造成跳閘事件,嚴(yán)重影響力安全運(yùn)行和電力電能的持續(xù)供應(yīng),急需采取綜合防雷措施提高線路的防雷能力。
據(jù)統(tǒng)計(jì),廣東省某地區(qū)近五年發(fā)生雷擊線路跳閘90余起,且發(fā)生多宗雷擊雙塔雙回同時(shí)跳閘造成變電站失壓事故,嚴(yán)重沖擊電力系統(tǒng),對(duì)設(shè)備部件造成一定程度的損壞,導(dǎo)致大范圍的停電,給民眾生產(chǎn)生活帶來(lái)極大不便,造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。
我國(guó)地域廣闊,不同地區(qū)氣候氣象不一,簡(jiǎn)單統(tǒng)一的防雷措施難以適應(yīng)不同區(qū)域的輸電線路要求。因此要綜合分析多種措施,綜合考慮成本,技術(shù)等因素,因地制宜地采取科學(xué)有效的措施來(lái)預(yù)防治理輸電線路的雷電襲擊,保障輸電線路的安全。
輸電線路從設(shè)計(jì)到運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程、受技術(shù)水平、設(shè)備質(zhì)量、地質(zhì)地貌等諸多因素影響,因此必須綜合研究對(duì)輸電線路的防雷技術(shù)措施。
輸電線路防雷在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)措施時(shí)不僅涉及提高防雷性能,還要綜合考慮基于輸電線路安全的安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性等多重目標(biāo)。因此輸電線路防雷必須遵循三條原則。一要因地制宜,結(jié)合不同地區(qū)的地理特點(diǎn)根據(jù)防雷線路整體防雷設(shè)計(jì)及技術(shù)改造規(guī)范,制定符合實(shí)際情況的線路防雷設(shè)計(jì)和技術(shù)改造原則,切實(shí)提高線路防雷的針對(duì)性和有效性。二是安全第一,通過(guò)對(duì)輸電線路運(yùn)行狀況的評(píng)價(jià),針對(duì)防雷技術(shù)存在的問(wèn)題隱患,以線路安全穩(wěn)定運(yùn)行為第一目標(biāo)確定合理有效的技術(shù)改造方案。三是技術(shù)經(jīng)濟(jì),輸電線路防雷以技術(shù)進(jìn)步為先導(dǎo),以經(jīng)濟(jì)效益為核心,積極采用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新工藝,重點(diǎn)解決輸電線路運(yùn)行的問(wèn)題,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比,制定最佳防雷設(shè)計(jì)技術(shù)改造方案。
2 輸電線路防雷技術(shù)
架設(shè)避雷線是輸電線路保護(hù)的有效措施,避雷線能有效將雷電的放點(diǎn)引入地面,避免雷電導(dǎo)線情況的發(fā)生。防雷雙避雷線普及,防雷保護(hù)角在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi),多數(shù)500kv以上電壓等級(jí)線路采用負(fù)保護(hù)角的塔頭形式,有效地起到了防止雷擊的效果。但目前部分線路老化,避雷線情況不容樂(lè)觀。要增加一條避雷線引線流,將架空避雷線與地網(wǎng)直接連接,起到雷電流分流效果。另外要將原有小截面,普通鋼線避雷線更換為大截面鋁寶鋼絞線,提升避雷線熱穩(wěn)定電流水平。
多數(shù)架空輸電線路位于山地野外地區(qū),土壤電阻率較大,微地形微氣象影響突出,易遭受雷擊跳閘。近年來(lái),多地高壓輸電線路都曾出現(xiàn)雷電繞擊,反擊造成線路跳閘,尤其是一些長(zhǎng)時(shí)間使用或經(jīng)過(guò)高土壤電阻率區(qū)的輸電線路事故頻發(fā)。其主要原因是由于接地電阻過(guò)大,接地網(wǎng)存在問(wèn)題所致。
在基礎(chǔ)周圍敷設(shè)水平接地網(wǎng)及加裝垂直接地的接地形式,采用新型石墨,負(fù)離子等新型材料,可有效防止單一放射型底線在出現(xiàn)銹蝕、外力破壞等斷點(diǎn)時(shí)對(duì)整體接地效果的影響,避免了以往使用圓鋼接地線接地電阻大的問(wèn)題,有效地起到了雷電流良好泄流的效果,降低雷電反擊跳閘情況的發(fā)生。
由于瓷質(zhì)絕緣子自身性能,零值檢測(cè)等方面存在本質(zhì)缺陷,近海地區(qū)近來(lái)逐步完成更換玻璃絕緣子或符合絕緣子等工作,有效提高了線路在運(yùn)行安全及防雷擊跳閘能力。對(duì)同塔架設(shè)的線路采用差絕緣進(jìn)行防雷處理,在110kv-220kv線采用差絕緣配置,可有效降低雷擊雙回或多回線路同時(shí)跳閘的發(fā)生,有效提高了線路供電的可靠性。
線路避雷器并聯(lián)連接在導(dǎo)線和塔桿之間,對(duì)入侵流動(dòng)波進(jìn)行削幅,降低被保護(hù)設(shè)備所受過(guò)電壓值,從而起到保護(hù)線路設(shè)備的作用。在高雷暴日地區(qū),重要線路安裝線路避雷器能起到很好的防雷保護(hù)效果。
接閃器是安裝在塔桿頂端的一種防雷保護(hù)裝置,通過(guò)對(duì)雷電流的吸引良好的削弱雷電流能力,減少了雷電繞擊線路跳閘的風(fēng)險(xiǎn),也能起到良好的防雷保護(hù)效果。特別在高雷暴日地區(qū),山區(qū)等空曠地段線路全部塔桿安裝接閃器,可大幅降低雷擊線路跳閘率。
在線路導(dǎo)線下架設(shè)耦合底線的方式在部分地區(qū)進(jìn)行使用,但由于不同時(shí)期路線設(shè)計(jì)水平不一,需要進(jìn)行塔桿升高改造或?qū)Ь€弧垂調(diào)整,增加了改造運(yùn)維成本,未得到大規(guī)模應(yīng)用。在架空地線防雷側(cè)針的防雷手段,材料成本低,防止雷電繞擊導(dǎo)線的能力較強(qiáng),但由于安裝工藝,防雷側(cè)針受風(fēng)力震動(dòng)對(duì)架空地線磨損,極大增加了線路運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn),并未持續(xù)使用。
積極利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)及雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù),開展線路,地區(qū)落雷密度、雷電流幅值的監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì),能為故障定位尋找和原因分析提供及時(shí)準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù),且為線路防雷水平的布置提供了數(shù)據(jù)支持。
3 結(jié)語(yǔ)
因雷電不受控制,輸電線路保護(hù)工程較為復(fù)雜,且雷擊跳閘極易造成線路跳閘,因此做好防雷工作,必須系統(tǒng)個(gè)部門協(xié)商合作,綜合考慮輸電線路跳閘的多方因素,采取綜合防護(hù)措施,在實(shí)際運(yùn)行中采取合理的方式給予保護(hù),及時(shí)檢測(cè)維護(hù)線路設(shè)備,降低輸電線路雷擊跳閘率,提高線路安全水平,為人民生產(chǎn)生活正常運(yùn)行提供保障。
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