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【摘要】:随着我国国民经济的发展,我国的电力需求不断增加,对电力运行的安全性要求也越来越高。雷击跳闸一直以来都是影响输电线路安全的重要因素。雷电天气受大气运动影响,具有随机性与复杂性,这给输电线路的雷电防护带来了挑战。笔者根据自己的实践经验,认真学习输电线路雷电防护理论,提出了输电线路雷电防护的可行性措施,希望提高我国输电线路雷电防护水平,减少人民的生命财产损失。[Abstract]:with the development of our national
【关键词】:输电线路;雷电;雷击;防护
雷电事故虽然是小概率事件,但是因为输电线路纵横延伸,又地处偏僻,易受到雷击。输电线路遭到雷击时,不仅引起跳闸,而且雷击线路入侵电所得雷电波会严重威胁到变电所的安全。因此每年雷击引起的跳闸事故在电网中事故中占得比例都很大,造成的危害也很大。雷击事故也引起了各方的重视,各大电网积极开展对输电线路的雷电防护研究,提高雷电防护的有效性,减少雷电事故造成的损害,保证人民生活与生产的顺利进行,提高企业的核心竞争力,树立企业信誉。
一、输电线路雷电防护原则
目前,国内外的雷电防护技术没有发生多大改变,一般还是沿用传统的防护技术,只要正确使用各种技术,就能达到良好的防雷效果。因此,目前输电线路的防护一般可以从两个方面做起:一是根据该地区的地形、地质、土壤的电阻率等因素,利用雷电防护的原理,合理设计线路。这是输电线路雷电防护的第一步。二是根据不同规格的电路,灵活运用防雷措施,提高输电线路防雷的有效性。这是输电线路雷电防护的基础工作。
二、输电线路雷击事故的成因
高压输电线路遭受雷击可从以下四个方面分析:线路绝缘子50%放电电压;雷电流强度;杆塔的接地电阻;架空电线。跳闸原因不同,高压输电线路的各种防雷措施也不同,在设计线路时,应该根据跳闸原因设立线路。
(一)高压输电线路反击成因
在雷电天气中,雷击避雷线、塔顶或杆时,雷电电流流过塔体与接地体时,杆塔电位升高,并在相导线上产生了感应过电压。一旦升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压输电线路绝缘闪络电压值,导线与杆塔间就会发生反击闪络。
为提高输电线路的耐雷水平,根据公式:
我们发现,在输电线路的实际设计中,我们应该降低杆塔接地电阻Rch,并提高耦合系数k,来减少雷电电流,提高输电线路的防雷水平。
(二)高压输电线路绕击成因
工作人员根据高压输电线路的运行、模拟实验,发现避雷线对边导线的保护角、杆塔高度、输电线路经过的地形、地貌与地质条件对雷电绕击率有影响。分析数据我们发现,山区的高压输电线路的绕击率是平原高压输电线路绕击率的三倍。这是因为山区的输电线路由于地形原因经常出现大跨越、大高差档距,这段线路防雷水平低,易受到雷击,发生雷电事故。
三、输电线路雷电防护的措施
通过分析输电线路雷击成因,我们发现为提高输电线路的耐雷水平,我们应该根据不同地区不同路段的输电线路的雷击原因,有针对性的设计杆塔的不同构件,提高防雷的有效性。
(一)降低杆塔的接地地阻
高压输电线路的耐雷水平与接地电阻成反比,因此,为提高输电线路耐雷水平,我们必须降低杆塔的接地电阻。在降低杆塔的接地电阻时,我们要勘察土壤的电阻率,并根据土壤的电阻率,合理的降低杆塔的接地电阻。这是输电线路雷电防护所有方法中最经济、最有效、最基础的方法。它在输电线路防雷设计中应用非常广泛。但是,在应用此方法时要注意土壤的电阻率,在土壤电阻率较高的地区,设计师应该打破原有设计的参数,积极创新,积极采用不同的方式降低电阻,如增加线路埋设深度、增加垂直接地极的运用、延长接地极、合理使用降阻剂。设计师应该开阔眼界,紧追世界输电线路防雷的潮流,积极学习新的降低电阻的方法,在工作中不断尝试、不断创新。
(二)加强输电线路的绝缘水平
高压输电线路的耐雷水平与绝缘水平成反比,因此,为提高输电线路耐雷水平,我们必须加大输电线路绝缘子的水平。在工作中,我们应该加强对零值绝缘子的检测,确保高压输电线路具有一定的绝缘强度,这是提高输电线路防雷水平的重要措施。在各种绝缘子中,工作人员通过分析绝缘子的性能、特点,发现玻璃绝缘子在高压线路中具有优势。玻璃绝缘子具有较好的耐电弧与不易老化的显著优点。绝缘子本身具有零值自爆与自洁性能良好的特点,而玻璃是熔融体,质地均匀。玻璃绝缘子在灼伤后表面仍是光滑的玻璃体,依然具有较好的绝缘性能。因此在高压输电线路的设计中,设计师最好采用玻璃绝缘子。
(三)增加输电线路的耦合地线
在分析输电线路雷击成因时,我们发现提高耦合系数可以降低雷击电流,提高输电线路耐雷水平。在雷电活动剧烈的区域或者在雷击事故较多的地段,工作人员就可以在这些特殊区域适当的增设耦合地线。增加耦合地线可以增大避雷线与导线之间的耦合系数,使得流经杆塔的雷电流向两侧分流,雷击电流变小了,雷击危害的可能性就降低了。工作人员在选用这一方法时必须注意区域的特点,尽量在符合标准的区域内使用这一方法。
(四)灵活运用高压线路避电器。
在雷击跳闸频繁的区域,工作人员可适当的在高压输电线路上有选择性的安装避雷器。杆塔与导线的电位差超过了避雷器的动作电压时。避雷器就会加入分流,确保了绝缘子不发生闪络,从而起到良好的避雷效果。但是安装避雷器的投资比较大,因此不能在高压输电线中普遍使用,只能在一些特殊的区域或线路中使用。所以,工作人员在选用避雷器时应该仔细勘察路线周围的地形、地质以及电阻率、雷击情况等各种因素,做出恰当的选择。
(五)其他注意事项
在输电线路的雷电防护中,线路的设计是最基础也是最重要的工作,工作人员在设计线路时应该注意到以下几个问题:
1、选择高压输电线路的路径时,应该避开雷电多发区。在线路的雷电多发区,应该尽量减少大档距段的设计,在规程允许的范围内降低塔高。对于易受雷击的杆塔接地,要尽量降低接地电阻。
2、在选择高压输电线路防雷方法时,工作人员应该了解本区的累点活动特征,并参照本区的防雷经验与特点,吸收有益的经验,选择合适的防雷方法。
3、在验收高压输电线路时,工作人员必须认真检查输电线路,检查输电线路接地体的埋深是否符合标准,射线长度是否达到要求,接地体与接地引下线的电气连接是否可靠等,这些细节都关系到输电线路的防雷水平。
4、电力单位对已经投入使用的输电线路也不能掉以轻心,电力单位应该加强对老旧线路的改造工作,对于雷电危害较多的线路或雷击频发区,应该尽快的投入人力、资金进行彻底的改造。
四、结语
虽然雷电活动是小概率事件,但是工作人员不能掉以轻心,必须认真负责,全力做好输电线路的雷电防护工作。在设计输电线路时,重视该区域的雷电活动强弱、地形地貌、土壤电阻率等相关数据,铺设经济、合理、科学的输电线路。在应用防雷设计时,根据输电线路运行方式与特点,选取合理有效的防雷设计,提高整个输电线路的防雷水平。总之,工作人员必须认真执行输电线路雷电防护要求,积极与其他部门合作,减少雷击事件的发生,将雷电带来的损失降到最低水平。
参考文献:
[1]叶清泉,林闻达.输电线路防雷处理[J].中国科技信息.2008(21)
[2]林伟.浅谈输电线路防雷措施[J].广东科技.2009(14)
[3]刘庆荣.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].今日科苑.2011(24)
[4]张超.输电线路防雷方法[J].科技传播.2010(22)
【关键词】:输电线路;雷电;雷击;防护
雷电事故虽然是小概率事件,但是因为输电线路纵横延伸,又地处偏僻,易受到雷击。输电线路遭到雷击时,不仅引起跳闸,而且雷击线路入侵电所得雷电波会严重威胁到变电所的安全。因此每年雷击引起的跳闸事故在电网中事故中占得比例都很大,造成的危害也很大。雷击事故也引起了各方的重视,各大电网积极开展对输电线路的雷电防护研究,提高雷电防护的有效性,减少雷电事故造成的损害,保证人民生活与生产的顺利进行,提高企业的核心竞争力,树立企业信誉。
一、输电线路雷电防护原则
目前,国内外的雷电防护技术没有发生多大改变,一般还是沿用传统的防护技术,只要正确使用各种技术,就能达到良好的防雷效果。因此,目前输电线路的防护一般可以从两个方面做起:一是根据该地区的地形、地质、土壤的电阻率等因素,利用雷电防护的原理,合理设计线路。这是输电线路雷电防护的第一步。二是根据不同规格的电路,灵活运用防雷措施,提高输电线路防雷的有效性。这是输电线路雷电防护的基础工作。
二、输电线路雷击事故的成因
高压输电线路遭受雷击可从以下四个方面分析:线路绝缘子50%放电电压;雷电流强度;杆塔的接地电阻;架空电线。跳闸原因不同,高压输电线路的各种防雷措施也不同,在设计线路时,应该根据跳闸原因设立线路。
(一)高压输电线路反击成因
在雷电天气中,雷击避雷线、塔顶或杆时,雷电电流流过塔体与接地体时,杆塔电位升高,并在相导线上产生了感应过电压。一旦升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压输电线路绝缘闪络电压值,导线与杆塔间就会发生反击闪络。
为提高输电线路的耐雷水平,根据公式:
我们发现,在输电线路的实际设计中,我们应该降低杆塔接地电阻Rch,并提高耦合系数k,来减少雷电电流,提高输电线路的防雷水平。
(二)高压输电线路绕击成因
工作人员根据高压输电线路的运行、模拟实验,发现避雷线对边导线的保护角、杆塔高度、输电线路经过的地形、地貌与地质条件对雷电绕击率有影响。分析数据我们发现,山区的高压输电线路的绕击率是平原高压输电线路绕击率的三倍。这是因为山区的输电线路由于地形原因经常出现大跨越、大高差档距,这段线路防雷水平低,易受到雷击,发生雷电事故。
三、输电线路雷电防护的措施
通过分析输电线路雷击成因,我们发现为提高输电线路的耐雷水平,我们应该根据不同地区不同路段的输电线路的雷击原因,有针对性的设计杆塔的不同构件,提高防雷的有效性。
(一)降低杆塔的接地地阻
高压输电线路的耐雷水平与接地电阻成反比,因此,为提高输电线路耐雷水平,我们必须降低杆塔的接地电阻。在降低杆塔的接地电阻时,我们要勘察土壤的电阻率,并根据土壤的电阻率,合理的降低杆塔的接地电阻。这是输电线路雷电防护所有方法中最经济、最有效、最基础的方法。它在输电线路防雷设计中应用非常广泛。但是,在应用此方法时要注意土壤的电阻率,在土壤电阻率较高的地区,设计师应该打破原有设计的参数,积极创新,积极采用不同的方式降低电阻,如增加线路埋设深度、增加垂直接地极的运用、延长接地极、合理使用降阻剂。设计师应该开阔眼界,紧追世界输电线路防雷的潮流,积极学习新的降低电阻的方法,在工作中不断尝试、不断创新。
(二)加强输电线路的绝缘水平
高压输电线路的耐雷水平与绝缘水平成反比,因此,为提高输电线路耐雷水平,我们必须加大输电线路绝缘子的水平。在工作中,我们应该加强对零值绝缘子的检测,确保高压输电线路具有一定的绝缘强度,这是提高输电线路防雷水平的重要措施。在各种绝缘子中,工作人员通过分析绝缘子的性能、特点,发现玻璃绝缘子在高压线路中具有优势。玻璃绝缘子具有较好的耐电弧与不易老化的显著优点。绝缘子本身具有零值自爆与自洁性能良好的特点,而玻璃是熔融体,质地均匀。玻璃绝缘子在灼伤后表面仍是光滑的玻璃体,依然具有较好的绝缘性能。因此在高压输电线路的设计中,设计师最好采用玻璃绝缘子。
(三)增加输电线路的耦合地线
在分析输电线路雷击成因时,我们发现提高耦合系数可以降低雷击电流,提高输电线路耐雷水平。在雷电活动剧烈的区域或者在雷击事故较多的地段,工作人员就可以在这些特殊区域适当的增设耦合地线。增加耦合地线可以增大避雷线与导线之间的耦合系数,使得流经杆塔的雷电流向两侧分流,雷击电流变小了,雷击危害的可能性就降低了。工作人员在选用这一方法时必须注意区域的特点,尽量在符合标准的区域内使用这一方法。
(四)灵活运用高压线路避电器。
在雷击跳闸频繁的区域,工作人员可适当的在高压输电线路上有选择性的安装避雷器。杆塔与导线的电位差超过了避雷器的动作电压时。避雷器就会加入分流,确保了绝缘子不发生闪络,从而起到良好的避雷效果。但是安装避雷器的投资比较大,因此不能在高压输电线中普遍使用,只能在一些特殊的区域或线路中使用。所以,工作人员在选用避雷器时应该仔细勘察路线周围的地形、地质以及电阻率、雷击情况等各种因素,做出恰当的选择。
(五)其他注意事项
在输电线路的雷电防护中,线路的设计是最基础也是最重要的工作,工作人员在设计线路时应该注意到以下几个问题:
1、选择高压输电线路的路径时,应该避开雷电多发区。在线路的雷电多发区,应该尽量减少大档距段的设计,在规程允许的范围内降低塔高。对于易受雷击的杆塔接地,要尽量降低接地电阻。
2、在选择高压输电线路防雷方法时,工作人员应该了解本区的累点活动特征,并参照本区的防雷经验与特点,吸收有益的经验,选择合适的防雷方法。
3、在验收高压输电线路时,工作人员必须认真检查输电线路,检查输电线路接地体的埋深是否符合标准,射线长度是否达到要求,接地体与接地引下线的电气连接是否可靠等,这些细节都关系到输电线路的防雷水平。
4、电力单位对已经投入使用的输电线路也不能掉以轻心,电力单位应该加强对老旧线路的改造工作,对于雷电危害较多的线路或雷击频发区,应该尽快的投入人力、资金进行彻底的改造。
四、结语
虽然雷电活动是小概率事件,但是工作人员不能掉以轻心,必须认真负责,全力做好输电线路的雷电防护工作。在设计输电线路时,重视该区域的雷电活动强弱、地形地貌、土壤电阻率等相关数据,铺设经济、合理、科学的输电线路。在应用防雷设计时,根据输电线路运行方式与特点,选取合理有效的防雷设计,提高整个输电线路的防雷水平。总之,工作人员必须认真执行输电线路雷电防护要求,积极与其他部门合作,减少雷击事件的发生,将雷电带来的损失降到最低水平。
参考文献:
[1]叶清泉,林闻达.输电线路防雷处理[J].中国科技信息.2008(21)
[2]林伟.浅谈输电线路防雷措施[J].广东科技.2009(14)
[3]刘庆荣.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].今日科苑.2011(24)
[4]张超.输电线路防雷方法[J].科技传播.2010(22)