高压输电线路综合防雷措施的应用李明辉

高压输电线路综合防雷措施的应用李明辉

(杭州交联电力设计股份有限公司浙江杭州310011)

摘要:改革开放后,我国的社会经济不断发展和进步,人们的生活水平不断提高,对电力的实际需求量不断增加,人们的日常生活越来与离不开应用电力,这就对能源供应机构提出了更高的要求,只有不断提升供电水平才能够满足高压输电线路的实际需要。夏季雷雨季节时常发生,雷电非常容易对高压输电线路产生损伤,从而发生用电安全隐患,严重者甚至会对人民生命财产安全造成无法估计的损失。本文深入研究雷击对高压线的影响因素,内容仅供参考。

关键词:高压输电线路;综合防雷;措施;应用

引言

高压输电线路是电力系统重要组成部分,分布广泛且供电线路较长。当前国内高压输电线路主要集中架设在野外,一旦线路遭受雷击,往往无法及时得到抢修,极易导致事故位置线路高温持续,最终引发火灾等灾害。因此,保证输送电线路的可靠安全,对于确保变电站系统及周边电气设备可靠安全意义重大。

1高压输电线路事故类型分析

实际运行过程中导致输送电线路遭遇雷击的原因很多,可以大致分为杆塔、保护角以及接地装置等几个方面。

1.1保护角问题

我国电力行业对于高压输电线路避雷线的保护角设置有着十分明确的要求,而实际在高压输电线施工过程中,保护角作业注意事项却往往会被忽略。即便安装过程中相关人员已经注意到避雷线保护角的安装等问题,但在实际作业过程过程中由于其他因素或者突发状况等导致保护角设置过大。这大大增加了雷击的概率。

1.2接地腐蚀

在社会发展过程中,由于能源材料的不断消耗和工业发展爆棚,局部地区产生酸雨等较强的腐蚀性液体。这对常年深埋于地下的线路十分不利,极易出现接地网腐蚀,造成电阻增大。使得碳钢变脆、分层、松散,甚至破碎。对于气候恶劣或者受到大气污染严重的地区,接地腐蚀更显严重。而对于靠海地区,由于海水或者海风中带来NaCl成分,在长期使用过程中,钢材会受到不同程度的腐蚀,其钢材的电阻也会增大,进而造成接地不良。

1.3架设避雷线

在高压输电线路施工过程中,要架设避雷线用于保护高压输电线路的安全运行。避雷线是最为基本和重要的防雷保护措施,具备防雷效果好、适用于高压输电线路防雷保护的特点,高压输电线路的电压越高,越能起到良好的防雷效果。避雷线主要对高压输电线路遭受直击雷有着明显的防护作用,在避雷线架设过程中,应减小避雷线对导线的保护角,以保证防雷效果。根据相关规定,220kV高压输电线路以及330-500kV超高压输电线应采用双避雷线,避雷线对边导线的保护角为20。同时,架设避雷线还能够减少高压输电线在雷电天气条件下的闪络次数,保证线路绝缘子串的稳定性,进一步避免高压输电线形成感应电压,保证导线运行稳定。

1.4高压输电线路绝缘性能较差

高压输电线路运行初期发挥良好的雷电保护效果非常关键,随着时间的不断流失以及各种自然因素的影响,高压输电线路本身的设计方案大部分都无法满足现实的防雷要求,因为其长时间暴露在自然环境中,受到空气、日光、雷雨、风沙等各种因素的影响,自身的隔热绝缘能力就会下降,如果维修工作人员不能够及时进行有效处理,就会导致线路本身的绝缘性无法满足标准要求,进而引起一些供电事故。

2提升高压输电线路防雷水平的策略

2.1合理布局输电线路

相关研究结果表明,实际高压输电线路遭遇雷击存在一定的规律,一些区域遭受雷击的概率往往较高,而有些地区遭遇雷击的概率则明显更低甚至没有。就专业角度而言,此类高发雷击区域称为易击区。因此在线路设计过程中,如若可以预先对线路附近雷电情况进行研究,从而合理地避开易击区则可以大大降低线路遭遇雷击的可能,更好地保护高压输电线路。

2.2提高防腐能力

相关研究结果证实,对于高压输电线路塔架的接地,如果接地网有严重的腐蚀问题,会大大降低防雷效果,对整条线路运行的安全性极其不利。因此,对于高压输电电路和塔架而言,有必要采取相关的保护措施,主要包括以下两点。

2.2.1对于未严重腐蚀的接地网,可以通过修改将其连接到新的接地网。通过多点连接节省人力物力,达到两倍的防腐效果。

2.2.2对于腐蚀问题较严重的接地网,需重新铺设并采取相应的保护措施。为了有效控制接地网的电阻值,在改建过程中应加入相应的膨润土防腐防还原剂,以提高接地网的防腐蚀性能。加入防腐蚀剂后,既能达到防腐蚀效果,又不会对周围的土壤产生危害。在接地引下线的对接过程中,应从接地位置向水平接地位置施加相应的沥青,以避免电化学腐蚀问题,适当添加沥青,会提高接地的防腐蚀效果,延长电路寿命。

2.3合理架设杆塔

杆塔的接地电阻与杆塔的防雷效果有着直接影响,接地电阻越小,则杆塔的防雷效果越好。所以,在架设杆塔时要适当降低接地电阻,阻止破坏电流流向地面,造成雷击危害。尤其在山区的高压输电线路施工中,要合理架设杆塔,科学设计保护角,降低高压输电线路遭受绕击的几率。通过研究表明,杆塔高度与防雷效果有着直接关系,杆塔随着高度的增高,其耐雷水平越差,如图1所示。在设计杆塔高度时,应将其控制43m左右,以达到最佳的耐雷水平,提高高压输电线路防雷措施的防护效果。

图1:杆塔高度与耐雷水平关系图

2.4提升线路的绝缘水平

从上述因素可以得出结论,由于线路的绝缘水平降低,可以增加雷击的频率。因此,有必要对绝缘配置进行全面调整,并采取有效措施提高绝缘能力。特别是相关线路维护单位或线路维护人员提出要求,需要定期检查线路。对于老化和损坏的线路,应及时更换。同时,有必要制定有效的线路更换计划,并对大范围的电源线进行定期线路更换,以确保线路的绝缘水平从而有效地避免了电路的雷击率。

2.5在线路中增设避雷针

实践证明,在实际执行中,防雷杆或防缠绕杆可以有效地防止对高压输电线路的影响和雷击效应,该装置可以增强特高压输电线路的保护能力,具有重要的提升作用。手电筒固定装置对于增加塔头附近的电线和电线的耦合系数至关重要,并且还具有电压降对绝缘绳的影响,并且整体分析可以有效地提高雷击电阻水平。从防缠绕和防雷针的角度来看,该设计可以最大限度地满足防雷的电气特性,另一方面,它也可以用于架空线安装所涉及的机械性能。对于架空线路,有必要安装有效的机洗性能。例如,线路需要具有足够的流量,握力,抗扭转不均匀性,抗振性和抗疲劳性等,以及线夹出口的频率特性和振动角度。还应符合相关要求。

结语

高压输电线路是电力系统重要组成部分,其可靠安全运行对于地区社会稳定以及经济发展等具有重要意义。因此,为了确保整个电力系统的安全与稳定,应当提升对整个高压输电线路的保护力度,避免包括雷击在内的其他因素影响整个线路的供电可靠性。

参考文献:

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