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摘 要 我国自进入新世纪后,电力工业一直无法满足各个地区对负荷要求,为此,我国不断加大电力工业发展的力度,建设超大容量、发展高压等级以及长距离输送的输电线路。但是,输电线路容易随着电压的升高而遭受雷击并出现掉闸情况,从而影响地区生活情况以及经济的发展。对此,我国电力工作人员必须分析出特高压线路雷击的影响因素,并研究出相关解决策略,如此才能确保我国电力工业和经济的长期发展。
关键词 同塔双回特高压输电线路;防雷;思考
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)23-0159-01
于我国经济而言,电力工业是发展的基础与保障。在新世纪发展中,我国电力负荷随着经济的增长而不断增长,但因能源分布的情况,电力负荷一直影响我国发展的主要因素。虽然我国已经建设了特高压输电线路,但是其雷击导致的掉闸率的升高却成为了电力工作人员首要解决的问题。所以,研究同塔双回特高压输电线路的防雷策略对我国而言具有重要意义。
1 输电线路雷击过电压的相关理论
1)雷云放电理论。雷云放电总共分为先导放电、主导放电以及余光放电三个阶段。而且,雷云放电可导致三种情况,即云内放电,地闪以及云间放电,其中雷云对地面直接放电的地闪是影响输电线路故障的主要原因。
2)线路雷击过点压的类别。①感应雷过电压:输电线路因周遭地面遭受雷击而以电磁感应的形式发生的过电压。通常,这种电压不会造成高压线路的故障。②直击雷过电压:雷电直接击中线路而产生的过电压。通常,直击雷过电压有两种形式,一是绕击,即避雷线为能屏蔽雷电而导致的雷击;二是反击,即避雷线或者线路杆塔被雷电击中后,电流进入大地够引发绝缘子串间的放电电压,这种电压可击穿绝缘体并导致闪络,从而升高导线承受的雷电过电压。无论是哪种形式的直击雷过电压都会引发输电线路的故障,引发掉闸事件。
2 特高压同塔双回线路雷击跳闸的原因
1)地区雷电活动频繁。我国因为气候恶化等因素致使部分地区的雷电活动趋于频繁。相关数据显示,我国雷灾发生的次数自进入新世纪后便不断增加,如2006年雷灾次数与4年前相比增加了2000多次,这对我国特高压同塔双回输电线路而言具有极大的危险性。
2)线路铺设的屏蔽保护角不正确。相关数据显示,线路防雷效果的优劣与屏蔽保护角关系密切,其中当屏蔽保护角为10度时特高压同塔双回输电线路的雷击掉闸率最低。
3)线路维护工作不到位。同塔双回特高压输电线路的质量与其维护程度也有密切的联系,其维护工作越到位,其运行质量以及防雷效果也越明显。然而,很多特高压线路都位于山区或者人际较少的地方。恶劣的环境加之工作量较大使得线路维护工作不到位,工作人员无法及时了解线路的情况,由此便导致雷击掉闸率的升高。
4)线路的绝缘性差。我国输电线路在运行的早期,其防雷效果还算显著,然而运行时间一长,输电线路的防雷效果就会大大降低,这同防雷设计方案缺乏预测性和长期性有关。再者,随着时间的推移,线路因日晒、风吹等环境因素的侵蚀,其绝缘性变差并导致接地体通流性变差,进而使得线路雷击跳闸率升高。
5)接地体阻值选择不恰当。虽然选择某些降阻措施可在短时期内完成工作的需要,然而由于环境的恶劣以及日常消耗,电阻的阻值会增大,倘若工作人员没有按期对你线路以及阻值情况进行检查或者检测方式有问题,那么线路耐雷的质量也会下降。
3 同塔双回线路防雷的相关策略
1)绕击分析时考虑风速。输电线路绕击雷水平会受到风速的影响,所以在初期分析绕击情况以及计算时已经将其考虑进去,如此便可提高输电电路的防雷水平。
2)选择低值杆塔接地电阻。小电阻可以降低雷击跳闸率,但是其阻值也需根据输电线路的电压选择,一般而言,500 kV同塔双回线路最好配以低于10Ω的杆塔接地电阻,而220 kV的同塔双回线路则比较适合电阻小于15Ω的杆塔接地电阻。
3)控制地线保护角度。若想提高输电线路的耐雷水平就必须控制地线保护角度,最好在5°之内,如果条件允许其角度要保持在最低值。山区因为地理条件的原因,其地面斜角较大,因此电力工作人员要对地线保护角度进行及时修正。
4)制定差异化防雷保护性能。我国幅员辽阔,所以各地区的环境情况各有特点,其雷击情况也不尽相同。进而,输电线路的防雷水平也不同。所以,电力工作人员在制定防雷保护性能时需分析当地情况,不可选择通用的计算方法,更不可选择相同的防雷标准。电力工作人员需根据一条线路中不同地区的地闪密度、地面倾角以及风速等来计算出相应的绕击跳闸率。而且,在绝缘水平方面也需分析实际地理情况,防止出现成本浪费或者塔杆绝缘水平较低的情况。
5)加大防雷电的研究力度。电力工作以及输电线路的防雷水平离不开科学数据,电力工作人员应提高研究雷电参数、提高雷电预警技术的研究力度,不断完善我雷电定位系统,从而让雷电防护工作以及雷电测试活动发挥出更大的价值。
6)构建完善的线路维护系统。基于输电线路的环境以及工作量,电力工业需构建完善的线路维护系统,增加线路维护人员,不断加强对各个地区线路的勘察力度,做到及时掌控高压输电线路的情况。
4 结论
目前,我国同塔双回特高压输电线路的防雷措施主要以“堵塞”型为主,且防雷分析模型以及考虑的因素也不够完善,其防雷工作虽然有一定成效,但是还不能满足我国对电力的需求。因此,电力工业在日后工作中仍需以分析不同影响因素,构建完善防雷模型,降低雷击掉闸率等工作为主,不断提高同塔双回特高压输电线路的防雷水平,让其在我国经济发展中发挥更大的价值。
参考文献
[1]敬海兵,张彼德,邓浩,等.线路避雷器对1000 kV交流输电线路耐雷水平的影响分析[J].电瓷避雷器,2011.
[2]陈稼苗,钟一俊,劳建民,等.大跨越特高杆塔线路防雷设计中EGM的应用[J].高电压技术,2008.
[3]高强.220 kV同塔双回线路防雷问题研究[J].供用电,2007.
关键词 同塔双回特高压输电线路;防雷;思考
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)23-0159-01
于我国经济而言,电力工业是发展的基础与保障。在新世纪发展中,我国电力负荷随着经济的增长而不断增长,但因能源分布的情况,电力负荷一直影响我国发展的主要因素。虽然我国已经建设了特高压输电线路,但是其雷击导致的掉闸率的升高却成为了电力工作人员首要解决的问题。所以,研究同塔双回特高压输电线路的防雷策略对我国而言具有重要意义。
1 输电线路雷击过电压的相关理论
1)雷云放电理论。雷云放电总共分为先导放电、主导放电以及余光放电三个阶段。而且,雷云放电可导致三种情况,即云内放电,地闪以及云间放电,其中雷云对地面直接放电的地闪是影响输电线路故障的主要原因。
2)线路雷击过点压的类别。①感应雷过电压:输电线路因周遭地面遭受雷击而以电磁感应的形式发生的过电压。通常,这种电压不会造成高压线路的故障。②直击雷过电压:雷电直接击中线路而产生的过电压。通常,直击雷过电压有两种形式,一是绕击,即避雷线为能屏蔽雷电而导致的雷击;二是反击,即避雷线或者线路杆塔被雷电击中后,电流进入大地够引发绝缘子串间的放电电压,这种电压可击穿绝缘体并导致闪络,从而升高导线承受的雷电过电压。无论是哪种形式的直击雷过电压都会引发输电线路的故障,引发掉闸事件。
2 特高压同塔双回线路雷击跳闸的原因
1)地区雷电活动频繁。我国因为气候恶化等因素致使部分地区的雷电活动趋于频繁。相关数据显示,我国雷灾发生的次数自进入新世纪后便不断增加,如2006年雷灾次数与4年前相比增加了2000多次,这对我国特高压同塔双回输电线路而言具有极大的危险性。
2)线路铺设的屏蔽保护角不正确。相关数据显示,线路防雷效果的优劣与屏蔽保护角关系密切,其中当屏蔽保护角为10度时特高压同塔双回输电线路的雷击掉闸率最低。
3)线路维护工作不到位。同塔双回特高压输电线路的质量与其维护程度也有密切的联系,其维护工作越到位,其运行质量以及防雷效果也越明显。然而,很多特高压线路都位于山区或者人际较少的地方。恶劣的环境加之工作量较大使得线路维护工作不到位,工作人员无法及时了解线路的情况,由此便导致雷击掉闸率的升高。
4)线路的绝缘性差。我国输电线路在运行的早期,其防雷效果还算显著,然而运行时间一长,输电线路的防雷效果就会大大降低,这同防雷设计方案缺乏预测性和长期性有关。再者,随着时间的推移,线路因日晒、风吹等环境因素的侵蚀,其绝缘性变差并导致接地体通流性变差,进而使得线路雷击跳闸率升高。
5)接地体阻值选择不恰当。虽然选择某些降阻措施可在短时期内完成工作的需要,然而由于环境的恶劣以及日常消耗,电阻的阻值会增大,倘若工作人员没有按期对你线路以及阻值情况进行检查或者检测方式有问题,那么线路耐雷的质量也会下降。
3 同塔双回线路防雷的相关策略
1)绕击分析时考虑风速。输电线路绕击雷水平会受到风速的影响,所以在初期分析绕击情况以及计算时已经将其考虑进去,如此便可提高输电电路的防雷水平。
2)选择低值杆塔接地电阻。小电阻可以降低雷击跳闸率,但是其阻值也需根据输电线路的电压选择,一般而言,500 kV同塔双回线路最好配以低于10Ω的杆塔接地电阻,而220 kV的同塔双回线路则比较适合电阻小于15Ω的杆塔接地电阻。
3)控制地线保护角度。若想提高输电线路的耐雷水平就必须控制地线保护角度,最好在5°之内,如果条件允许其角度要保持在最低值。山区因为地理条件的原因,其地面斜角较大,因此电力工作人员要对地线保护角度进行及时修正。
4)制定差异化防雷保护性能。我国幅员辽阔,所以各地区的环境情况各有特点,其雷击情况也不尽相同。进而,输电线路的防雷水平也不同。所以,电力工作人员在制定防雷保护性能时需分析当地情况,不可选择通用的计算方法,更不可选择相同的防雷标准。电力工作人员需根据一条线路中不同地区的地闪密度、地面倾角以及风速等来计算出相应的绕击跳闸率。而且,在绝缘水平方面也需分析实际地理情况,防止出现成本浪费或者塔杆绝缘水平较低的情况。
5)加大防雷电的研究力度。电力工作以及输电线路的防雷水平离不开科学数据,电力工作人员应提高研究雷电参数、提高雷电预警技术的研究力度,不断完善我雷电定位系统,从而让雷电防护工作以及雷电测试活动发挥出更大的价值。
6)构建完善的线路维护系统。基于输电线路的环境以及工作量,电力工业需构建完善的线路维护系统,增加线路维护人员,不断加强对各个地区线路的勘察力度,做到及时掌控高压输电线路的情况。
4 结论
目前,我国同塔双回特高压输电线路的防雷措施主要以“堵塞”型为主,且防雷分析模型以及考虑的因素也不够完善,其防雷工作虽然有一定成效,但是还不能满足我国对电力的需求。因此,电力工业在日后工作中仍需以分析不同影响因素,构建完善防雷模型,降低雷击掉闸率等工作为主,不断提高同塔双回特高压输电线路的防雷水平,让其在我国经济发展中发挥更大的价值。
参考文献
[1]敬海兵,张彼德,邓浩,等.线路避雷器对1000 kV交流输电线路耐雷水平的影响分析[J].电瓷避雷器,2011.
[2]陈稼苗,钟一俊,劳建民,等.大跨越特高杆塔线路防雷设计中EGM的应用[J].高电压技术,2008.
[3]高强.220 kV同塔双回线路防雷问题研究[J].供用电,2007.