架空输电线路防雷技术应用

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  【摘要】在电网工作时,输电线路的安全是其正常运行的重要保障。输电线路的安全不但影响着整个输电网络的运行安全。还关系到电网建设的质量与管理水平。输电线路承担着长距离输送电流的重要任务,送电线路的健康状况,直接与用户的供电可靠性、自身安全性、供电单位的经济效益等有着密切的联系。广西崇左市气象局为保证输电线路的安全运行,对输电线路防雷保护技术进行研究,本文介绍了崇左市气象局在输电线路防雷方面的技术应用。
  【关键词】输电线路;雷击;防雷技术;应用
  引言
  近些年来,由于我国经济的飞速发展,供电需求也日益增大,电力系统安全稳定的运行与国民经济的发展和人民群众的生活息息相关。时代的进步,电力系统的工作方式趋向多样化,输电距离更远。电力系统向着高压电、大机组、现代化大电网发展。所以对电力系统安全稳定的运行的要求愈发的严格。电力系统的重要组成部分就是输电线路。与其他电力设施相比,输电线路的特征是线路长,范围广,工作环境复杂。而且,送电线路是所有的电力设备中应用最为广泛,所以输电线路受到的破坏也就更多,尤其是遭受雷击。要加强对输电线路的防雷保护,保障电网的安全运行。
  1.对输电线路保护的重要性
  1.1城市建设与发展的要求
  从国家改革开放一来,城市建设的脚步也在不断地前行。地方经济发展与人民生活水平的不断的提高,对电网建设的要求也就越来越高。并且电网建设在城市发展建设中起着重要的作用。城市的现代化建设,要求更高质量的送电系统,需要稳定的配送电。而架空输电线路是裸露在外界环境之中,最容易遭受雷击。导致输电线路故障,对城市的生产生活造成严重影响。所以要对输电线路进行保护是保障城市正常生活与经济发展的重要措施。
  1.2架空电路的自身特殊性质
  架空输电线路主要由导线、避雷线、绝缘子(串)、线路金具、杆塔、基础、接地装置几部分组成,部分杆塔还有拉线。导线:悬挂在杆塔上,用于传导电流、输送电能的设备。它通过绝缘子串悬挂在杆塔上。避雷线:避雷线又称架空地线,悬挂于导线之上。它的作用是防止雷击架空导线,并在架空导线受到雷击时起分流作用,对导线起耦合和屏蔽的作用,降低导线上的感应过电压。线路金具:线路金具是输电线路所用金属部件的总称。它是用于悬挂、固定、保护、接续架空线或绝缘子以及在拉线杆塔的结构上用于连接拉线的金属器件。线路金具可以分为线夹、拉线金具等。 杆塔是用来支持架空线路导线和架空地线,使导线与导线之间、导线和架空地线之间保持一定的安全距离,并保证导线对地面和交叉跨越物之间有足够的安全距离。架空电路多设置在野外空旷的地段,而且还有众多的金属导电材料,很容易遭受雷击,所以要对其进行保护。
  2.架空输电线路雷击原理
  由于输电线路所经地区的地形、地貌、雷电活动情况以及线路自身的防雷设计和绝缘水平不同,雷击引起的故障原因各不相同。如果不能正确区分雷击形式没有针对特殊地段采取特殊的防雷措施,难以收到较好的防雷效果。通过调研发现部分单位生产人员,尤其是基层工作人员对于雷击输电线路引起线路跳闸,雷击形式分析不明。因此有必要对雷击输电线路的一些基本概念进行阐述。正确区分雷击形式对于我们采取有效而准确的防雷措施有着重要的作用。 线路雷害事故的形成一般要经历如下阶段:在雷电过电压作用下,线路绝缘发生闪络,然后从冲击闪络转化为稳定的工频电弧,引起线路跳闸。 由大气中的雷云对架空输电线路放电引起的过电压称为雷电过电压,其持续时间大多在几十微秒。输电线路上出现的雷电过电压主要有两种,即为感应雷过电压和直击雷过电压。
  3.架空输电线路的防雷技术应用
  3.1设置避雷线
  架空输电线路最有效和最基本的防雷保护措施就是架设避雷线。避雷线能有效预防雷电直接对导线进行雷击,并且避雷线还有其他的作用:分流作用,能够降低流入杆塔的雷电电流量,使塔顶的电位降低;结合对导线的耦合作用能够降低线路绝缘子的电压;对输电线路能够其屏蔽作用,可以使输电线上的感应过电压降低。一般情况下,线路电压愈高,使用避雷线的防雷的作用愈好,并且在线路施工成本中避雷线所占的比重也就越低。所以在二百二十千伏及其以上的输电电压等级的输电线路应该在所有的输电线上设置避雷。缩小避雷线的保护角是预防绕击的主要措施之一。对于新设计线路,在雷电活动较强的山区线路应采用较小的保护角或负保护角。在杆塔或地线上安装防绕击避雷针针,以防护进入杆塔侧面避雷线屏蔽失效区的低空雷电先导,补充避雷线屏蔽的不足。
  3.2增多绝缘子的的数量
  在合适的范围内增加绝缘子的数量,能够有效的增加输电线路的耐雷击能力以及导线绝缘水平。但是相对于建设成功并已投入使用的线路来说除考虑投资因素外,还会受制于杆塔头部的结构及尺寸。所以要在能够满足线路内部的过电压与输电线路的正常运行的前提要求下,只可以再合适的范围内加强绝缘强度,
  3.3架设耦合地线
  在土壤电阻率很高、杆塔接地电阻难降、杆塔机械强度允许的情况下,可考虑在导线下方增设耦合地线。耦合地线有一定的分流作用和增强导、地线之间的耦合系数对防绕击和反击效果在国内得到公认和推崇,从理论计算也可以看出,加挂一根耦合地线后,其耐雷水平增加近30%,其增强输电线路耐雷能力效果较为明显。
  3.4降低杆塔接地电阻
  当杆塔遭受雷击时,杆塔抵抗雷击能力与杆塔等值电感、分流能力、杆塔接地电阻等有关。对正常高度的杆塔的来说,是导地线间的耦合系数k增大就能够减少绝缘子串上的电压,可以提高耐雷水平;同样增加绝缘子片数以增大线路电压百分之五十冲击闪络电压,同样也可以提高耐雷水平。但是接地电阻上的压降对绝缘子串两端电压影响最大,降低杆塔接地电阻能最有效地提高线路的耐雷水平。
  结束语
  总的来说,架空输电线路的安全与国家经济建设与发展和人民群众的正常生活安全息息相关。所以要提高架空输电线路的防雷保护工作的水平。近几年来,随着我国经济的飞速发展,供电需求也日益增大,电力系统安全稳定的运行与国民经济的发展和人民群众的生活息息相关。时代的进步,促进着电力系统向着高压电、大机组、现代化大电网发展。电力系统的工作方式更加的多元化,输电距离更远。所以做好架空输电线路的保护工作意义重大。
  参考文献
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