输电高压线路

输电高压线路（精选十篇）

输电高压线路 篇1

输电线路在运行过程中承受工作电压、操作过电压或大气过电压时,都可能会发生绝缘闪络事故。在超高压输电系统中,操作过电压已被限制在较低的水平(500k V系统不超过2.0p.u),已不再是构成线路绝缘的控制因素。另一方面,近几年来因治理污闪事故的调爬等措施使线路的绝缘水平得到提高,线路在工作电压作用下的可靠性也明显提高。国内、外运行经验表明,大气过电压引起的绝缘闪络已成为线路故障的主要原因。美国、日本和俄罗斯等几个国家的高压和超高压输电线路的雷击跳闸率摘录如表1。

统计表明,雷害引起的跳闸约占线路跳闸次数的50%,造成输电线路雷击跳闸的主要原因是反击和绕击。

1.1 输电线路反击

杆塔以及杆塔附近避雷线上落雷后,由于杆塔或接地引下线的电感和杆塔接地电阻上的压降,塔顶的电位可能达到使线路绝缘发生闪络的数值,造成杆塔雷击反击。杆塔的接地电阻是影响雷击跳闸率的重要因素,计算表明:杆塔的接地电阻如增加10～20Ω,雷击跳闸率将会增加50%～100%。为此,各网、省电力公司为提高供电可靠性,投入大量的人力和财力进行杆塔接地电阻的改造,使线路杆塔的接地电阻满足防雷设计的要求,保证了雷击跳闸率满足规程的要求。输电线路绝缘水平也是影响线路雷击反击的重要因素。为此,合理配置线路杆塔的绝缘水平和布置方式,会提高杆塔的耐雷水平,从而降低雷击故障跳闸率。雷直击塔顶或避雷线会造成对线路绝缘的反击,我国防雷与接地规程给出了不同电压等级输电线路杆塔承受反击的耐雷水平(表2)。

1.2 输电线路绕击

雷绕过避雷线的屏蔽,击于导线称为“绕击”。由于影响发生绕击的因素比反击要复杂得多,人们对它感兴趣的程度和研究深度也较反击为多。上一世纪的60年代初,美国的E R.Whitehead、H.R.Armstorng和G.R.Brown等人在前人完成的小模型模拟试验的基础上先后开展了绕击过程的理论研究,并取得了重要成果,完善和发展了分析输电线路屏蔽性能的电气几何模型(EGM),被称为Whitehead理论。近年来,Eviksson、Dallera、Rizk等人将近代长空气间隙放电的研究成果用于线路屏蔽性能的研究,提出了先导发展模型(LPM)。该模型认为在下行先导的作用下,接地物体上的上行先导的发生、发展及相遇的过程,在决定雷电屏蔽性能时起决定性的作用,并引入吸引距离作为基本参数。

2 输电线路防雷保护的基本术语

2.1 雷电流波形

雷电流的波头和波尾皆为随机变量,其平均波尾为40μs;对于中等强度以上的雷电流,波头大致在1～4μs内,实测表明,雷电流幅值IL与陡度的线性相关系数为0.6左右,这说明雷电流幅值增加时雷电流陡度也随之增加,因此波头变化不大,根据实测的统计结果,“规程”建议计算用波头取2.6μs。雷电流的波头形状对防雷设计是有影响的,因此在防雷设计中需对波头形状作出规定,“规程”建议在一般线路防雷设计中波头形状可取为斜角坡;而在设计特殊高塔时,可取为半余弦波头,在波头范围内雷电流可表示为:。

2.2 雷电流幅值

雷电流iL为一非周期冲击波,其幅值与气象、自然条件等有关,是一个随机变量,只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律。雷电流幅值概率分布可用下式表示:,上式中IL为雷电流幅值(kA),P为雷电流幅值超过IL的概率。例如IL等于120kA,可求得P为4.3%。

2.3 雷电日

雷电日是一年中有雷电的日数。“规程”建议采用雷电日作为计算单位。(雷暴日T衡量雷电活动频繁的程度)。

规程规定:少雷区,T<15;中雷区,15≤T<40;多雷区,40≤T<90;强雷区,90≤T;标准雷暴日:40。

2.4 地面落雷密度和输电线路落雷次数

为了防雷设计和采取防雷措施,必须知道地面落雷密度,地面落雷密度“r”的定义为:每一雷电日每平方公里地面遭受雷击的次数,“规程”建议r为0.07次/平方公里·雷日。对于线路来说,由于高出地面,有引雷的作用,根据模拟试验和运行经验,一般高度的线路的等值受雷面的宽度为(4h+b)(h为避雷线成导线的平均高度,b为两根避雷线间的距离),也即等值于受雷面积为线路两侧的地带,线路愈高,则等值受雷面积愈大。Td=40的地区,每100km每年的雷击次数为:NL=0.28(b+4h)。

2.5 保护角

通常将避雷线与外侧导线的联线和避雷线对地垂直线之间的夹角叫保护角。

2.6 绕击率

当雷电绕过避雷线直接打在导线上的概率,可按下式计算(对平地线路);对山区线路);ht为杆塔高度;α为保护角。

2.7 击杆率

运行经验表明,在线路落雷总数中雷击杆塔的次数与避雷线根数和经过地区的地形有关,雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g,《规程》建议的击杆率如表3所示。

g

2.8 耐雷水平

我国防雷与接地规程推荐用下式计算杆塔承受反击的耐雷水平:

式中:U50%为绝缘子串50%冲击闪络电压,k V;K为导线线间耦合系数;Ko为导线与地线间的耦合系数;β为杆塔分流系数;Rch为杆塔冲击接地电阻,Ω;Lt为杆塔电感,μH;hg为地线平均高度,m;hc为导线平均高度,m;ht为杆塔高度,m;ha为横担对地高度,m。

2.9 建弧率

在雷冲击绝缘子串时,雷冲击电压过去后,弧道仍有一定程度的游离,在工频电压作用下,将有短路电流流过闪络通道,形成工频电弧。雷电压持续时间很短(100μs左右),绝缘子冲击闪络时间也相应很短,继电保护来不及动作,所以仅有冲击闪络并不会引起开关跳闸,只有当冲击闪络火花转变为稳定工频电弧,才会引起线路开关跳闸,因此一条线路的雷击跳闸数,不仅与耐雷水平有关,而且与冲击闪络之后弧道建立工频电弧的可能性,也就是建弧率有关,建弧率可用η表示:

建弧率的大小,主要与工频电压作用下弧道平均场强的大小有关,也和冲击闪络是发生在工频电压的哪一部分以及弧道的去游离情况有关,如果恰好在u=0发生雷击,随后就不会产生工频电弧,根据实验及运行经验,η主要与E有关,可按下式计算:η=(45E075-14)×10-2。式中,E为绝缘子串的平均运行电压梯度(千伏,有效值/米)

2.10 雷击跳闸率

一条线路的雷击跳闸次数与线路长度、雷电日的多少,以及防雷措施的好坏有关。为了分析比较二条线路防雷措施的好坏,引入雷击跳闸率n的概念:每百公里线路、40雷电日,由于雷击引起的跳闸数(重合成功也算一次),称为该线路的雷击跳闸率,简称跳闸率,跳闸率是衡量线路防雷性能好坏的综合指标,它可定性地表示为:N=NLη(gP1+PαP2)。式中:N为跳闸率,次/(100km·a);η为建弧率;g为击杆率;P1为超过雷击杆塔顶部时耐雷水平的雷电流概率;P2为超过雷绕击导线时耐雷水平的雷电流概率;Pα为绕击率(包括平原和山区);NL为线路落雷次数。

3 输电线路的几种常见过电压

架空输电线路中常见的过电压有以下两种,第一种是:架空线路上的感应过电压,即雷击发生在架空线路的附近,通过电磁感应在输电线路上产生的过电压;第二种是直击雷过电压,即雷电直接打在避雷线或是导线上时产生的过电压。下面对这两种过电压做一个简单的介绍,在介绍中主要介绍产生的机理及结论,而省略了复杂的数学推导。

3.1 架空输电线路上的感应过电压

当雷击线路附近的地面时,会在架空线路的三相导线上出现感应过电压(感应雷)。这种感应过电压的形成过程如下:在雷电放电的先导阶段,在先导通道中充满了电荷,它对导线产生了静电感应,在负先导通道附近的导线上积累了异号的正束缚电荷,而导线上的负电荷则被排斥到导线的远端。

因为先导的发展速度很慢,所以在上一过程中导线的电流不大,可以忽略不计,而导线将通过系统的中性点或泄漏电阻而保持其零电位(如果不计工频电压的话)。由此可见,如果先导通道电场使导线各点获得的电位为U0(x),则导线上的束缚电荷电场必定使导线获得电位为+U0(x),即二者在数值上相等,符号相反,也即各点上均有±U0(x)叠加,使导线在先导阶段时处处电位为零。

雷击大地后,主放电开始,先导通道中的电荷被中和。如果先导通道中的电荷是全部瞬时被中和(这当然是不可能的),则导线上的束缚电荷也将全部瞬时变为自由电荷,此时导线出现的电位仅由这些刚解放的束缚电荷决定,它显然等于+U0(x)。这是静电感应过电压的极限。实际上,主放电的速度有限,所以导线上束缚电荷的释放是逐步的,因而静电感应过电压将比+U0(x)小。此时由于对称的关系,被释放的束缚电荷将对称的向导线两侧流动,电荷流动形成的电流i乘以导线的波阻Z即为向两侧流动的静电感应过电压流动波u=iZ。此外,如果先导通道电荷全部瞬时中和,则瞬间有(这当然是不可能的),则将产生极强的时变磁场,后者将使导线产生极大的电磁感应过电压。因此电磁分量要比静电分量小得多,后者约为前者的五倍。又由于两种分量出现最大值的时刻也不同,所以在对总的感应过电压幅值的构成上,静电分量起主要作用。

为了使大家在工作中对感应过电压的值有一个数量级的概念,可以用下式进行粗略的估算。式中,I:主放电电流(kA);hc:导线平均高度(m);S:雷击点距线路的距离(m)。

3.2 架空输电线路上的直击雷过电压

雷直击于有避雷线的输电线路分为三种情况:①雷击杆塔顶部;②雷击避雷线中央部分;③绕过避雷线击于导线。

①当雷击于导线时,导线的电位可按下式计算:

式中的是雷击点左右两侧导线波阻并联的结果,是雷击于波阻近似于等于雷电通道波阻Z0!"时的雷电流比雷击零欧时减半的缘故。即使以绝缘很强的330-500KV线路来说,不难算出在10-15KA的雷电流下也将发生闪络,而出现等于及大于这一电流的概率是很大的(81-73%)因此,采用避雷线来大大减少雷击于线路的情况是很重要的措施。

②雷击线路杆塔顶部。雷击线路杆塔顶部时,有很大的电流igt流过杆塔入地。对一般高的杆塔,塔身可用等值电感Lgt代替,其冲击接地电阻为Rch,于是塔顶电位为

在一般情况下冲击接地电阻Rch对Ugt起很大的作用,而在山区或高阻区,Rch可达上百欧,此时它对Ugt的值将起决定性的作用。至于杆塔电感只有在特高塔或大跨越时才会起决定作用。

③雷直击于档距中央的避雷线。当雷直击于档距中央的避雷线会产生很高的过电压,可用下式计算:。式中:Lb为半档避雷线的电感,a为雷电流陡度。

从世界各国运行情况看在档中发生相地线间的闪络很少见。

4 架空输电线路防雷的基本原则

线路防雷的基本任务是采用技术上与经济上合理的措施,将雷击事故减少到可以接受的程度。以保证供电的可靠性与经济性。为此,一般设有四道防线:第一道防线是保护导线不受或少受雷直击,为此可采用避雷线、可控放电避雷针、消雷器或改用电缆。第二道防线是雷击塔顶或避雷线时不使或少使绝缘发生闪络,为此需提高线路的耐雷水平或线路的绝缘水平。第三道防线是当绝缘发生闪络时,尽量减少由冲击闪络转变为稳定电力电弧的概率,从而减少雷击跳闸率,为此应减少绝缘上的工频电场强度,或电网中性点采用不直接接地方式。第四道防线是即使跳闸也不中断电力的供应,可用自动重合闸或用双回线以及环网供电。当然,不是所有线路都要具备以上四道防线,而是要因地制宜,合理采用,把雷害引起的停电事故次数减少到可以接受的程度。

摘要：输电线路在运行过程中承受工作电压、操作过电压或大气过电压时,都可能会发生绝缘闪络事故。线路防雷的基本任务是采用技术上与经济上合理的措施,将雷击事故减少到可以接受的程度。

关键词：输电线路,防雷

参考文献

[1]陈志清,谢恒.氧化锌压敏瓷及其在电力系统中的应用[M].水利电力出版社.

高压输电线路的雷电防护论文 篇2

在某些地区，高压输电线路会非常容易遭受雷击，如果在确定高压输电线路的路径时能够有意避开雷击高压区，或者是加强这些地区高压输电线路的防雷措施，那么就可以极大地提高气耐雷水平。一般说来，易击区主要是以下地段：（1）雷暴走廊，如顺风的河谷、顺风的峡谷和山区风口等；（2）四周都是山丘的潮湿盆地，如铁塔周围有水库、鱼塘、沼泽地或灌木，附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；（3）地下有导电性矿的地面和低位较高处；（4）土壤电阻率有突变的地带，如稻田和山坡的交界处、地质断层地带、岩石与土壤的交界处、岩石山脚下有小河的山谷等地；（5）土壤电阻率差别不大（如有良好土层和植被的山丘）时，突出的山顶或山的向阳坡等地。

架设避雷线

架设避雷线是高压输电线路雷电防护的最基本措施，旨在当雷电直击高压输电线路时，通过分流一部分雷电流来降低流入杆塔的雷电流和导线上的感应过电压。在实际操作中，为了提高避雷线对高压输电线路的保护作用，保证雷电不致绕过避雷线而直接击中导线，应该减小绕击率，并且避雷线对边导线的保护角宜在20~30°。一般说来，输电线路的电压越高，那么采用避雷线的效果愈好，当输电线路电压等级逐渐下降时，架设避雷线的效果会逐渐减弱。

装设自动重合闸

自动重合闸对于提高瞬时性故障时供电的连续性、双侧电源线路系统并列运行的稳定性，以及纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸，都显得十分重要。作为高压输电线路雷电防护的重要措施，装设自动重合闸能够使得雷电直击高压输电线路时所造成的闪络和工频电弧在线路跳闸后迅速去电离，通过确保线路绝缘的完整性来降低线路雷击所造成的停电事故。在高压输电线路的安全和稳定运行中，装设自动重合闸发挥着举足轻重的作用，但是巡检人员要加强对瞬时故障的巡查和分析，一旦发现瞬时故障要及时进行处理，防止故障的蔓延和扩大。

采用消弧线圈接地方式

在多雷地区，或接地电阻难以降低的地区，经常采用中性点经消弧线圈接地的方式，这样做可以使消弧线圈消除单相雷击闪络接地故障。而有两相或三相遭受雷击时，雷击第一相后的导线相当于地线，从而增加了耦合作用，提高了耐雷水平，通过此种方式可有效降低雷击建弧率和雷击跳闸率，提高电网的供电可靠性。

安装线路避雷器

虽然架设避雷线能够提高高压输电线路的雷电防护水平，但是即使在全线架设避雷线，也难以完全排除在导线上出现过电压的可能性，此时可以通过安装线路避雷器来为雷电流提供一个低阻抗的通路，从而限制电压的升高。当高压输电线路安装线路避雷器后，雷电直击高压输电线路会使得一部分雷电流从避雷器传入相邻铁塔，而另外一部分雷电流经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。线路避雷器的投资比较大，因此其安装地点必须充分根据高压输电线路的具体运行状况，并综合线路铁塔的各种参数来进行确定。一般说来，线路避雷器应该优先安装在下列铁塔：水电站升压站出口线路接地电阻大的铁塔；山区线路易击段易击点的铁塔；大跨越高铁塔；山区线路铁塔接地电阻超过100Ω且容易发生过闪络的铁塔；多雷区双回路线路易击段易击点的一回线路。

降低铁塔接地电阻

避雷线和塔脚电阻相配合，在雷击时能够起到大幅度降压的作用，因此对于高压输电线路的混凝土杆或者是铁塔线路，是一种很有效的防雷措施。目前降低铁塔接地电阻的主要措施有以下几种：（1）使用接地电阻降阻剂。对于小面积的集中接地和小型接地网，在接地极周围敷设降阻剂后，可以增大接地极外形尺寸，降低与周围大地介质间的接触电阻；（2）使用爆破接地技术。通过爆破制裂，再用压力机将电阻率材料压入爆破裂隙中，可以极大地改善大范围内的土壤导电性能；（3）使用多支外引式接地装置。当接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊时，可以使用多支外引式接地装置，不过外引式接地极长度不宜超过100m；（4）采用伸长水平接地体。当水平接地体的长度增加时，电感的影响会增大，从而使冲击系数增大，不过当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。一般说来，土壤电阻率为500Ωm时，接地体的有效长度为45~55m；土壤电阻率为1000Ωm时，接地体的有效长度为45~55m；土壤电阻率为2000Ωm时，接地体的有效长度为60~80m。

高压输电线路故障测距方法对比 篇3

【关键词】高压输电线路；故障测距；行波法；故障分析法

0.引言

高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一，具有巨大的社会经济效益。输电线路故障测距按采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备等的不同有多种分类方法。根据测距原理分为阻抗法、故障分析法、行波法、双端行波故障测距法。

1.对输电线路故障测距的基本要求

1.1准确性

是对故障测距最重要的要求，没有足够的准确性就意味着测距失效。提高测距精度，应考虑故障点的过渡电阻、线路两侧的系统阻抗、线路的分布电容、线路不对称以及线路参数不准确等因素的影响。其中，过渡电阻的存在对采用单端电气量实现测距的装置会带来很大误差，因此，消除过渡电阻对测距的影响一直是值得注意的问题；电力系统所给定的系统阻抗很难与发生故障时的实际情况相一致，也会引起误差；而忽略线路的分布电容，采用集中参数模型来代替分布参数模型时，对长线路而言会产生较大误差；输电线路的参数由其结构决定，各相的自感、互感各不相同，对不换位线路而言会出现误差，应寻求更准确的计算方法；当线路参数的实际测量值不准确时，也会导致测距出现误差。

1.2可靠性

主要是指测距系统的不误动和不拒动。其中，不误动是指在输电线路发生故障或系统遇到各种干扰时，测距系统不会错误地发出测距指示信号；不拒动是当输电线路发生各种可能的永久性或瞬时性故障时，测距系统应能正确地动作，并给出正确的测距结果。

1.3经济性

测距系统应有较高的性价比，力求功能越来越完善，但成本越来越低。

1.4方便性

测距系统应便于调试和使用，并能在输电线路发生故障时自动给出测距结果。

2.高压输电线路故障精确测距原理应用

高压输电线路故障精确测距原理按采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备的不同，故障测距可以有多种分类方法，迄今为止， 高压输电线故障测距按原理主要分为两大类，一是行波法，二是故障分析法（又称阻抗法）。

行波故障测距法是根据行波传输理论来实现输电线路故障测距的方法，建立在下述基础之上，即行波在输电线路上有固定的传播速度（约等于光速）。根据这一特点，测量和记录线路故障时由故障点产生的行波到达母线的时间实现精确故障测距。行波法的特点是利用故障暂态行波的传送性质进行测距，较好地反映了故障发生时输电线路的实际情况，在原理上无疑是正确的。在系统运行方式确定，线路参数已知的条件下，当线路某处发生故障时线路两端的电压和电流均为故障距离的函数。故障分析法主要是利用线路故障时测量的工频电压、电流信号，通过分析和计算求出故障点的距离。

随着电力系统自动化水平的提高和通信技术的发展，相继提出了双端或多端测距方法。双端法利用了线路两端的电气量来进行故障測距，因此这类方法利用的信息比单端法多了一倍，其测距方程是确定性的、冗余的，在原理上可以实现精确故障测距，只是需要双端信息传递。

3.不同故障测距方法对比

3.1阻抗法

阻抗法是根据故障时测量到的电压、电流量而计算出故障回路的阻抗，其前提是忽略线路的分布电容和漏电导。由于线路长度和阻抗成正比，因此可以求出由测距点到故障点的距离。

若从数据来源的角度划分，故障测距的方法可分为两大类：双端测距法和单端测距法。双端故障测距法是利用输电线路两端的电压和电流数据确定输电线路故障位置的方法。目前，许多故障测距装置采用双端数据的故障测距方法，由于需要将输电线路两端的数据放在一起，因此，此种方法需要较多的设备来传送数据，就我国目前的经济和技术水平而言，在许多地方还很难采用该方法。单端测距法是仅利用输电线路一端的电压、电流数据确定输电线路故障位置的一种方法。该方法仅需要一端数据， 所以设备的费用可大大降低。单端测距法的数据量比双端测距法少且不需远距离传送， 除了保证测距精度外，测距的可靠性增加。引起单端测距误差的主要因素是故障过渡电阻。当对端系统参数给定时，可以完全消除故障过渡电阻的影响；当对端参数变化时，一般故障过渡电阻越大，测距误差也越大。

3.2行波法

行波故障测距法可分为：（1）A型，由行波波速与故障点产生的行波在故障点至测量端间往返的时间乘积来测距定位；（2）B型，利用通信通道获得故障点行波到达两端的时间差与波速乘积来测距定位；（3）C型，通过在发生故障的输电线路的某一边发出直流或高频脉冲，计算脉冲在故障点与发出端来回的时间来测距定位； （4）D型，利用故障产生的暂态初始行波浪涌到达线路两端测量点的时间之差计算故障点到两端测量点之间的距离[2]。简单来说，行波法就是根据行波初始波头到达两侧母线的时间差，或行波到达母线后反射到故障点，再从故障点反射到达母线的时间差来进行测距的一种算法。行波法的优点在于不受系统运行方式变化和过渡电阻的影响，但如果线路故障时刻只有很小的电压初相角（在0左右），产生的故障行波将会很不明显乃至于检测不到，最终无法测距定位故障点。

3.3故障分析法

根据系统在运行方式确定和线路参数己知的条件下，输电线路故障时测量装置处的电压和电流是故障距离的函数，利用故障录波记录的故障数据建立电压、电流回路方程，通过分析计算得出故障距离。

利用单端数据的故障分析法包括阻抗法、电压法和解方程法。阻抗法，是利用故障时在线路一端测到的电压、电流计算出故障回路的阻抗，其与测量点到故障点的距离成正比从而求出故障距离。解方程法是根据输电线路参数和系统模型，利用测距点的电压、电流，用解方程的方法直接求出故障点的距离。

3.4双端行波故障测距法

目前在电力输电线路上使用的测距方法有阻抗法、故障分析法和行波测距法。由于阻抗法易受过渡电阻等因素的影响，测距误差较大；故障分析法虽然精度高，但需要通讯联系，同时两侧要同步采样才能实现。利用行波理论实现测距，具有测距准确可靠且经济方便，己被应用在电力系统输电线路故障测距中。行波测距分为单端测距和双端测距。单端测距是利用故障点传向母线第一行波与故障点的反射行波之间的时间差计算故障位置。

由于，行波在各个一次设备、各条线路的连接处的反射、折射和衰减， 使得故障点反射行波波头的辨识变得复杂。双端测距是利用故障产生的初始行波第一波头到达线路两端的时刻进行计算，只须捕捉行波第一波头，不用考虑行波的反射和折射，行波波头的幅值点也就是信号的奇异点，易于通过小波变换获取该点对应的时刻，因此双端测距比单端测距精度高。

4.结语

高压输电线路防雷的探讨 篇4

一切对电气设备的绝缘有破坏性的电压升高, 均称为过电压, 在绝缘配合中, 一是应考虑空气间隙, 二是应选择适当的绝缘子片数。任何间隙的雷电冲击击穿电压与操作波作用一样, 都是正极性比负极性低, 同时, 考虑到90%以上的直接雷是负极性, 相当于在导线上施加正极性雷电冲击电压。所以线路塔头空气间隙的选取, 采用正极性雷电冲击击穿电压的数据。而且, 降雨对空气间隙的雷电冲击击穿电压实际上没有影响, 所以可以用干闪情况下的空气间隙来表示雷电冲击击穿电压的空气间隙。非直线塔跳线间隙的雷电冲击击穿电压比直线塔低。雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压, 如此巨大的电压瞬间冲击电气设备, 足以击穿绝缘使设备发生短路, 导致燃烧、爆炸等直接灾害。雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流, 并产生大量热能, 在雷击点的热量会很高, 可导致金属熔化, 引发火灾和爆炸。雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷, 当雷电消失来不及流散时, 即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。因此, 对输电线路雷电危害进行分析, 为更好做好防雷做好准备。

2.500k V输电线路防雷计算分析

高压架空线路导线上方有架空避雷线。架空避雷线和地面对导线有屏蔽作用, 可防止雷电直接击在导线上。但杆塔高度增加时, 地面的屏蔽效应减弱, 使更多的雷不击中地面而击中导线, 即绕击增加。线路通过山区时, 由于线路从山上通过, 使杆塔和导线的等值高度增加, 使地面屏蔽效应减弱。另外随地形变化, 架空避雷地线对导线的保护角也发生了变化, 架空地线的屏蔽作用也减弱, 因而使击中导线的机率增大, 使绕击率增加。

2.1输电线路绕击率计算

绕击率PÁ是表征线路出现一次雷击后绕越击中导线的概率与程度。高压线路装设避雷线之后, 导线遭受雷击的事故已大大减少。但由于避雷线安装位置, 杆塔高度、线路经过地区的地形和地质条件等原因影响, 雷电冲击波仍然有绕过避雷线而击中导线的可能。绕击一旦出现, 则容易引起绝缘子串的闪络。所以用绕击率来表征线路出现一次雷击时绕超击中导线的概率和程度。规程推荐的绕击率计算式为

式 (1) 及式 (2) 中:α-避雷线对边导线的保护角。若取相同的h高度和α值同时代入上式计算并比较结果, 可以看出, 山区的绕击率为平原的近3倍。而要保持山区与平原的绕击率接近相同, 则山区线路避雷线的保护角应减小约80。由于这些外部条件和原因形成的差别, 设计规程建议, 500k V线路保护角α只有100一150。从上述公式中也可以看出, 对于超高压或大跨越的高杆塔要保持与其它杆塔相同的绕击率, 就得降低α角。

2.2输电线路建弧率计算

高压线路雷击闪络后, 雷电流经过闪络通道入地。由于这个时间很短, 线路断路器来不及反映时, 故障点闪络通道空气和绝缘或许已经恢复。但如果雷电流泄放后闪络通路受线路工频电压作用, 工频电流接续短路使电弧持续燃烧时, 断路器必将跳闸。因此把线路雷电冲击闪络后出现稳定工频续流电弧的概率称之为建弧率, 用η表示。由经验和实验得出的建弧率表达式为:η= (4.5E0.75-14) ×10-2式中, E为绝缘子串运行的平均电位梯度。

输电线路上的雷电过电压按其形成分两种情况:一种是雷云直接击于线路 (包括导线、杆塔, 或许还有避雷线) , 在其上产生危害绝缘的电压, 称为直击雷过电压;另一种是雷击输电线路附近地面, 在输电线路的三相导线上, 因感应而出现的高电压, 称为感应雷过电压, 在雷电高频干扰下, 现有的各种暂态保护判据都有可能出现误判。对于暂态保护来说, 除了直击雷会造成严重影响外, 感应雷击同样会在线路上产生高频的暂态量, 而且由于其发生的频率高, 所产生的危害甚至比直接雷电冲击更严重。

3防雷新措施探讨

3.1绕击雷对500k V输电线路的危害

雷电对输电线路造成危害的形式主要有感应雷与直击雷, 对于220k V及超高压输电线路, 由于自身绝缘水平较高, 感应雷不会构成威胁, 雷电危害主要是直击雷的影响。随着雷电定位系统的广泛采用, 人们对输电线路雷击故障有了更加清晰的认识, 大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的15~30k A左右雷电流绕击引起的。现场数据分析表明, 220k V和500k V线路雷电绕击跳闸率占雷击跳闸总数的50%和85%以上, 线路绕击呈现如下规律:雷击闪络故障以杆塔边相为主;雷电流幅值较低, 一般在15~30k A左右;耐张转角塔遭雷击比例较高;平原地区也有一定的概率。

3.2安装避雷针

避雷针由避雷针针头 (接闪器) 、引流体和接地体三部分组成, 如图1所示。

1-针头;2-钢结构;3-接地体;4-被保护物

500k V变电站的避雷针针尖由直径40~80mm、壁厚为4~8mm的三节无缝钢管串接而成。引流体利用变电站门型钢构架 (构架避雷针) 或独立钢构架 (独立避雷针) 。避雷针的接地装置除利用变电站的接地网外, 还应就地作集中接地, 在一般土壤导电较好的条件下, 用三根2.5m长的40mm×40mm×4mm的角钢打入地中并联后与钢构架可靠连接。

避雷针一般明显高于被保护的设备和建筑物, 当雷云先导放电临近地面时首先击中避雷针, 避雷针的引流体将雷电流安全引入地中, 从而保护了某一范围内的设备和建筑物。避雷针的接地装置的作用是减小泄流途径上的电阻值, 降低雷电冲击电流在避雷针上的电压降, 即降低冲击电压幅值。

3.3应用避雷线

避雷线的结构基本与避雷针相同, 它由水平悬挂的导电线、雷电流引下导体和埋入地中的接地装置三部分组成。两根等高避雷线的保护范围 (见图2) , 避雷线外侧的保护范围按单根避雷线的保护范

围计算。

当hx≥h/2时。rx=0.47 (h-hx) p

当hx<h/2时。rx= (h-1.53hx) p

式中rx--每侧保护范围的宽度;h-避雷线高度, m。hx--被保护物的高度, m。p-避雷针高度影响系数。两避雷线之间的保护范围由通过1、0、2的圆弧确定, 0点的高度h0按式h0=h-D/4p计算。

式中D-两避雷线间的距离, m。500kv输电线设备区上空架设多条避雷线对设备区和建筑物起到保护作用。

4.避雷针与避雷线的运行维护

(1) 500k V的避雷针或避雷线一般处于45m的高空。长年在风力的作用下, 避雷针或避雷线产生高频摆动或振动, 故应防止避雷针或避雷线因金属疲劳而折断坠落。国内已有500k V变电站避雷针长7m的针尖在钢管串接接缝处折断坠落的先例。所以, 需严密观察和检查避雷针、避雷线的外表与机械状况。

(2) 在雷电流导通入地回路中, 若构架至地中接地装置的连接扁钢严重腐蚀, 将影响雷电流的安全入地和避雷效果。需定期开挖检查地中接地扁钢的腐蚀情况。

(3) 测量独立避雷针集中接地装置的接地电阻值, 要求接地电阻值、要求接地电阻值小于于l0Ω。500k V构架避雷针或避雷线的集中接地体-般与接地网接死, 其接地电阻与主接地网一同测量。

参考文献

电力工程高压输电线路设计分析论文 篇5

1.1高压输电线路设计管理的作用

一般而言，电力工程高压输电线路的施工设计包括线路施工的前期准备、线路施工的实际安装和线路施工的后期验收。因此，电力工程高压输电线路的设计管理工作通常是基于上述3方面开展的。虽然在不同的线路设计阶段中的管理内容有差异，但其之间具有明显的联系性，这就要求相关人员必须充分调动积极因素，确保工程企业中的人力和物力资源的作用都能得到充分发挥，促使其更加快速、安全地完成电力工程高压输电线路的设计工作。

1.2高压输电线路的设计过程管理

1.2.1线路设计的前期管理

对电力工程高压输电线路的施工前期进行充分的管理工作，能确保线路设计更加科学、合理。

1.2.1.1开展设计审查的组织工作

施工组织设计是指对高压输电线路的设计过程进行相关指导的技术文件。通过对高压输电线路的`设计工作进行全面、严格的组织和计划，可有效实现施工管理的目的。

1.2.1.2开展合理的设计沟通

在进行电力工程高压输电线路的设计前，要求与各个施工单位必须进行充分的沟通和交流，使其参与到工程项目的图纸设计活动中来，从而帮助设计人员及时发现电力工程高压输电线路设计中存在的问题，使设计方案能更好地为高压输电线路施工提供依据和保障。

1.2.2线路设计的过程管理

高压输电线路的区域环保问题 篇6

随着我国国民经济的快速发展，我国的电网建设事业已经步入了一个崭新的建设时代，超高压输电线路已经成为我国的电网主网架，特高压输电线路也相继建成投运。由于我国的超高压、特高压线路几乎是与世界同步启动的，因此在对环境保护方面有着较高的标准。但目前在我国的高压输电线路建设中，虽然大部分工程已经高度重视了环境保护问题，但仍有少量工程沿袭旧的设计施工的方式、方法，对环境产生了一定的破坏。本文参照超高压输电线路对环境保护所采取的措施，谈下高压输电线路中的区域环境保护问题。

高压输电线路对环境影响始终贯穿于施工期和运行期。施工期主要是对区域环境的影响，运行期则同时存在着对区域环境和电磁环境的影响。遵循一般问题解决方式一样，关于高压输电线路的区域环保问题，首先分析其对环境可能产生的破坏，然后提出解决方式。

1.高压输电线路对区域环境影响的因素及分析

1.1施工期对环境的影响

输电线路的施工具有距离长、场地分散的特点。各塔基的施工将进行土地开挖，使场地植被及地貌发生改变，存在水土流失隐患。另外，线路和塔基的施工需临时占用部分土地，导致部分树木、植被等遭到短期损坏。施工爆破等对居民及野生动物将产生不良影响，使场地植被及地貌发生改变，存在水土流失隐患。施工期主要环境影响如下：

（1）线路塔（杆）基占地及线路走廊的建设，可能影响土地功能，改变土地用途，并导致工程占地范围内植被和生态环境的破坏；

（2）线路通过居民区，需对居民进行搬迁，会拆迁安置问题；

（3）线路塔基施工时，进行土石方开挖，可能導致水土流失；

（4）塔（杆）基占地和施工临时用地影响用地范围内植被的生长；

（5）施工通道需破坏部分植被及农作物，会对生态和水土流失造成一定的影响；

（6）人员及车辆进出，施工设备噪音等对居民及野生动物造成影响；

（7）施工时产生的扬尘会对周边环境空气质量产生影响；

（8）施工过程中产生的生活垃圾需妥善处理；

（9）沿线需跨越铁路、公路以及电力线路、通信线路，在施工期间，对被跨越物的安全及运行将造成一定的影响。

1.2运行期对环境的影响

高压输电线路在运行期间的区域环境影响主要有对人文景观、重要矿产资源、军事设施等方面的影响。具体分析如下：

（1）输电线路会改变局部生态环境和自然景观。

（2）输电线路附近的矿产开采会受到一定的限制、对部分军事设施产生影响。

（3）输电线路对古文化遗址，名人故居等的影响。

（4）输电线路对城市、乡镇发展规划区的建设影响。

（5）输电线路在设计规定的条件下运行，对交叉跨越的公路、铁路及电力线的影响。

2.保护措施

通过对输电线路产生的环境影响因素的分析，因此高压输电线路建设必须坚持“预防为主、保护优先”的环保方针，坚决遏制人为的生态破坏。

根据输电线路工程建设工序的先后顺序，分工序介绍其防范措施。

2.1路径选择采取的措施

（1）在输电线路选线时充分听取各地政府、规划部门、环保部门、国土部门（含地矿）、林业部门、水利部门、广电部门、电信部门、文化旅游部门、省军区、人民武装部、省无线电管理委员会等部门和当地受影响群众的意见，优化路径，尽量减少线路工程建设对环境的影响。

（2）线路通过城镇区域时，应协调好与地方规划的统一，使线路路径纳入当地建设规划，输电线路与城镇建设协调发展。

（3）在路径选择上，应尽量使线路通过荒地，同时选用少占土地的塔型，减少对土地的征用。

（4）树立以人为本的思想，尽最大可能避开村庄、居民区、城镇规划区和乡镇开发区等，减少民宅的拆迁。

（5）对于沿线所经地区的自然保护区、森林公园、旅游风景区严格采取避让的原则。

（6）避开军事设施、机场、火车站、码头、城镇规划区和大型工矿企业，减小线路工程建设对地方经济发展的影响。

（7）尽量避让具有开采价值的矿区、矿产勘测区、采空区和大型水库；尽量不影响矿产资源的正常开采。

（8）尽量避开沿线的通信线路和无线电设施，对于沿线无法避让的通讯线路和无线电设施，应与电信部门协商，采取保护装置或其它设施，将其影响限制在允许值以下。

（9）对于林木密集覆盖区，采取尽量避开的原则，当无法避开的少量片状林木和道边树，采取高跨方案，减少对林木的砍伐和破坏，保护生态环境。

（10）线路经过不良地质带区域，利用地质遥感新技术，结合区域性地质资料和专业单位的咨询，经过现场勘察、图上定线、局部优化后，尽量避让。

2.2杆塔设计采取的措施

（1）尽量采用双回路塔，甚至是四回路塔：1回高压输电线路就要占据一条路径走廊，多条线路就要占据多条路径走廊，对土地的整体利用破坏是十分严重的，因此工程建设中提倡采用多回路同塔架设的方式，目前我国的双回路塔、四回路塔在技术上已经十分成熟了，采用上述技术，可将多条线路的走廊合并，减少对土地利用的破坏。

（2）采取措施减少线路走廊宽度。应该大力推广紧凑型铁塔或是直线塔采用采用“V”型绝缘子串。

（3）铁塔设计选择根开较小的塔型。使铁塔的四条腿能立在高差相对较小的山坡或山丘顶上。以减少塔基降低基面值，减少对塔基面破坏的范围。

（4）对立于坡地上的铁塔，设计全方位长短腿，配合高、低基础。这不仅有利于减少水土流失，保护塔基的稳定，减少对环境的影响，也有利于降低工程造价。

2.3基础设计的环保措施

（1）避开陡坡及不良地质段，细化塔基断面测量工作

控制基础土方开挖措施反映在选线和定位时，塔位应尽量避开陡坡和不良地质段。基础施工图做到“一塔一图一表多照片”，通过这样精心的测量、精心的设计，精确计算基面的土石方量，做到少降基，甚至“零”降基，把开挖量减至最低。

（2）基础设计中优先选择原状土基础

原状土基础使基坑开挖土石方量相对降低，减小基坑开挖对边坡水文地质条件和力学边界条件的破坏，使原来稳定的边坡的应力重新调整（即破坏了原有的地质环境），在受各种外因所促使的条件下（如持续降雨、地震动等），产生滑坡、崩塌等地质灾害。

（3）基面挖方按规定要求放坡

通过铁塔长短腿和高低主柱基础的合理配置，可最大限度的减少基面开方，但少数特殊塔位，基面的开方可能仍然难以避免，如果塔位基面挖方边坡未按有关规定放坡、或放坡不足，在雨水冲刷、浸蚀下，易产生边坡剥落或塌方。因此，这些塔位基面降基挖方时，对挖方边坡必须按规定要求放坡，并且一次放足。

（4）合理确定基面范围和边坡距离

高压输电线路驱鸟试验研究 篇7

目前,随着人们爱鸟、护鸟意识的提高,鸟类的繁衍数量越来越多,鸟类选择在架空输电线路铁塔塔头频繁筑巢、排粪等活动,导致线路故障发生概率呈上升趋势,严重地威胁着电力系统及网络的安全运行。本文利用光、声、电等多种手段对苍鹭、白鹳等大型鸟类进行驱赶试验,旨在选择最有效的驱鸟方式来解决输电线路鸟害问题。

1 鸟害产生的原因分析

齐齐哈尔市拥有国家级风景名胜区——扎龙自然保护区。保护区中的湿地有大量的鱼类、水生动物和水生植物等,因此会吸引大量的食鱼鸟和食水生植物的鸟,给输电线路的安全运行带来了很大隐患。这些鸟常以塔杆作为固定的停歇地或在其上筑巢繁殖,口叼树枝、铁丝、柴草等物,在线路上空或导线之间穿越飞行,铁丝等物落在横担与导线之间就会造成线路故障;刮风时,杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上,会造成短路接地故障;鸟类飞行体形较大的鸟类,如白鹳,其体长1 m 多,翅膀展开更大,飞行在导线间就可能造成相间短路或单相接地故障。鸟粪闪络指由栖息在杆塔上鸟类排泄物引起的闪络事故。鸟粪污染绝缘子串,在空气潮湿、大雾时易发生闪络;鸟站在瓷瓶串(或硅子)上部的横担上向下拉稀屎并沿瓶串下流时造成单相接地,或者鸟粪随风吹向带电体造成空气间隙击穿,引起闪络。

经过对齐齐哈尔地区历年输电线路鸟害事故调查分析,发现事故多数发生在每年3—10月份,在0:00—6:00时发生次数最多,引起输电线路鸟害事故最多的鸟种是白鹳和苍鹭。

2 高压输电线路驱鸟试验内容

首先,结合输电线路的实际环境,对白鹳和苍鹭用以下5种驱鸟方式进行试验:光照驱鸟试验、超声波驱鸟试验、声音驱鸟试验、短针微创式防鸟刺驱鸟试验、电击板驱鸟试验。然后,对试验结果进行分析比较,选择最有效的驱鸟方式。

2.1 光照驱鸟试验

鸟类有发达的视觉,它的眼球是扁圆形的,适于远视。但是,鸟类的眼内却具有神奇的“双重调节”(以睫状肌的收缩来改变水晶体的形状、水晶体与角膜间的距离;改变角膜的凸度)的能力。能在一瞬间把“远视眼”调节为“近视眼”。一般下眼睑比上眼睑大,有较大的活动性,通过向上运动而闭眼。

本试验根据所用光的颜色和强度不同,分为色光驱鸟、强光驱鸟、闪光驱鸟试验。在光照驱鸟试验中,当鸟类第一次靠近时,受到突然的发光刺激,鸟类都会飞离。试验时主要观察鸟类飞离后是否返回或返回后的反应。

2.1.1 色光驱鸟试验

设备及其工作原理:准备红、黄、绿、蓝、白颜色的有色塑料薄膜,套在灯头上,使光的颜色发生改变,变为有色光。设备工作原理如图1所示,正常情况下只有设备的探测部分工作,当鸟类进入指定区域时,被探测器检测到,触发光源开关,发出有色光。

实验室地点为哈尔滨市动物园,实验对象为鸽子、白鹳。实验步骤:将设备放置在鸟类活动区,将盛有鸟食的塑料小盆放在灯前,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表1所示。在实验室,当鸽子靠近时,设备发出单色光,鸽子都会受到惊吓而飞离,在确认没有危险时再返回吃食。当用变色光试验时,鸟类经过了多次试探,最终也对其产生了适应性。将设备置于动物园中对白鹳试验,实验结果相同。

2.1.2 强光驱鸟试验

设备及其工作原理:分别调节出30 lm、60 lm、100 lm、150 lm、200 lm、350 lm不同强度的灯光。设备工作原理如图2所示,正常情况下只有设备的探测部分工作,当鸟类进入指定区域时被探测器探测到,触发光源开关,发出强光。

实验室地点为哈尔滨市动物园,实验对象为鸽子、白鹳。实验步骤:将设备放置在鸟类活动区,将盛有鸟食的塑料小盆放在灯前,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表2所示。强度小的光照对鸟类几乎没有影响,当光强超过200 lm时,鸽子、白鹳停留一段时间后飞走。光强度越高,鸟停留的时间就越短。

2.1.3 闪光驱鸟试验

设备及其工作原理:分别调节出光强150 lm,频率为1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz的灯光。设备工作原理如图3所示,正常情况下只有设备的探测部分工作,当鸟类进入指定区域时,被探测器探测到,触发光源开关,发出闪光。

实验室地点为哈尔滨市动物园,实验对象为鸽子、白鹳。实验步骤:将设备放置在鸟类活动区,将盛有鸟食的塑料小盆放在灯前,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表3所示。闪光对鸟类有很大影响,其频率很重要,闪光频率为10 Hz时驱鸟效果最好。

2.2 超声波驱鸟实验

设备及其工作原理:利用超声波发生器调制出20 kHz、25 kHz、30 kHz、35 kHz频率的超声波。设备工作原理如图4所示,正常情况下只有设备的探测部分工作,当鸟类进入指定区域时,被探测器探测到,触发开关,放出超声波。

实验地点为实验室、扎龙湿地保护区,实验对象为鸽子、苍鹭等鸟类。

实验步骤:将设备放置在鸟类活动区,将盛有鸟食的塑料小盆放在灯前,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表4所示。在超声波试验中,当鸟类第一次听到超声波的时候,不会受到很强的刺激,一般会停留一段时间,感觉不适时才飞走。经过多次试验发现,一段时间后,鸟类对固定频率的超声波产生了适应性,但对扫频的超声波很难产生适应性。

2.3 声音驱鸟实验

鸟类听觉很发达,无外耳廓,耳孔通常被耳羽所覆盖,内耳的构造跟其它脊椎动物相似。

设备及其工作原理:根据鸟类仿生学,录下鸟类天敌、惊吓时的叫声。设备工作原理如图5所示,正常情况下只有设备的探测部分工作,当鸟类进入指定区域时,被探测器探测到,触发开关,播放驱鸟声音。

实验室地点为扎龙湿地保护区,实验对象为鸽子、苍鹭等鸟类。

实验步骤:将设备放置在鸟类活动区,将盛有鸟食的塑料小盆放在灯前,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表5所示。在本试验中,鸟类第一次听到驱鸟声,均仓皇逃走,但是,其适应性和听觉都很强,在周围听了一段时间后,就能适应。

2.4 短针微创式防鸟刺驱鸟试验

设备及其工作原理:采用顶端尖锐可对鸟类造成微创的防鸟刺,分别选用长度20 mm、30 mm、40 mm、50mm、60mm、70mm规格的防鸟刺。通过鸟类碰触,对鸟类造成微创。鸟类的脚爪上都覆盖有鳞片,形状各异,采用坚硬而锐利的钢针,调节好针的密度,以适应各种鸟类的脚爪。

实验室地点为扎龙湿地保护区,实验对象为鸽子、苍鹭等鸟类。

实验步骤:将盛有鸟食的塑料小盆放在鸟类活动区域,在其周围铺满防鸟刺。吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果如表6所示。本试验中,苍鹭飞到周围多次欲落地取食,都被刺伤,最终不再尝试而离去。试验还发现,钢针越长,越容易弯曲,寿命越短。

2.5 电击板驱鸟实验

设备及其工作原理:设备为电击压板。当鸟类落到压板上时,压板触发开关,产生高压,对鸟爪进行电击。

实验室地点为扎龙湿地保护区,实验对象为鸽子、苍鹭等鸟类。

实验步骤:将盛有鸟食的塑料小盆放在鸟类活动区域,在其周围铺满防鸟刺,吸引鸟类过来觅食,观察鸟类反应。

试验结果表明,苍鹭多次欲落到压板上吃食,却遭到电击,受惊吓后飞走,不敢再次尝试。

3 高压输电线路驱鸟试验分析

对以上试验结果进行研究分析如下。

3.1 光照驱鸟

a. 在色光驱鸟试验中,鸟类对单一色光不太敏感,对变色光比较敏感,变色光有一定的驱鸟效果,但鸟类容易适应变色光,驱鸟效果不是太好。

b. 在强光驱鸟试验中,光的强度只有达到200lm以上时,才会有较明显的效果。光强度越高,驱鸟效果越好。

c. 在闪光驱鸟试验中,在相同光强的条件下,频率10Hz的闪光有很好的驱鸟效果。

3.2 超声波驱鸟

超声波可以干扰、刺激和破坏鸟类神经系统、生理系统,使其感觉不适后飞离,但鸟类对固定频率的超声波适应能力很强,对变频超声波却很难适应,因此扫频的超声波具有很好的驱鸟效果。由于超声波方向性很强,只有靠多次反射才能充满整个区域,在输电线铁塔上空间比较空旷,超声波无法覆盖整个区域,因此驱鸟效果将大打折扣。

3.3 声音驱鸟

根据鸟类仿生学,录下鸟类天敌的声音,或鸟类在悲哀、痛苦和惊吓时的叫声,将其转化成数字信息,把这种叫声播放出去,这种叫声包含着一种固有的生物信息,鸟类听到这种悲哀、痛苦和惊吓时的叫声,就会感到十分痛苦和惊慌,进而离开这个环境,从而达到驱鸟的目的。

开始时,驱鸟声有很好的驱鸟效果,鸟类听到其它鸟类的哀鸣声也会飞走。但鸟类有很好的听觉和适应性,一段时间后就能够适应这种驱鸟声音,因此用声音驱鸟的效果不是太好。

3.4 短针微创式防鸟刺驱鸟

周围布满短而尖锐的防鸟刺对鸟爪造成微创,使鸟类无法降落,从而起到很好的驱鸟效果。钢针长度越长,越容易被弯曲,寿命越短,因此10 mm长的防鸟刺既有同样的驱鸟效果,也有较长的使用寿命,能够长期防鸟。

3.5 电击板驱鸟

将压板作为触发开关,用高压电击鸟爪,不会对鸟造成伤害,但会使鸟产生很强的畏惧感,不敢再落到压板上,从而取得很好的驱鸟效果。

结合以上驱鸟方式试验及具体环境的影响,从驱鸟效果及鸟类的适应性等方面进行分析,得出各种驱鸟方式的主要特点,如表7所示。

4 结论

通过以上试验分析,从中选出最有效的驱鸟方式为闪光驱鸟、短针微创式防鸟刺驱鸟、电击板驱鸟。闪光驱鸟利用频闪的强光对鸟类视觉造成强烈刺激,鸟类很难适应,进而实现驱鸟效果;短针微创式防鸟刺驱鸟和电击板驱鸟都是通过鸟刺或电击让鸟类受到疼痛刺激,鸟类也无法适应,从而达到了驱鸟目的。这3种驱鸟方式都能在不伤害或尽可能少伤害鸟类的前提下快速将鸟类驱离关键区域,并且鸟类很难适应,从而达到很好的长期驱鸟效果。实际应用中可以将这3种驱鸟方式结合起来使用,能够更好地适应实际环境,使驱鸟功能更加完善。

摘要：根据齐齐哈尔地区高压输电线路鸟害事故频繁发生的情况,分析了鸟害产生的原因,对苍鹭、白鹳等大型鸟类制定并进行了驱赶试验,即光照驱鸟、超声波驱鸟、声音驱鸟、短针微创式防鸟刺驱鸟、电击板驱鸟实验。分析了各种驱鸟方式的优势和不足,并结合实际应用环境,选择最有效的驱鸟方式进行驱鸟,降低高压输电线路鸟害故障率,保障了电网的安全运行。

关键词：驱鸟,试验,输电线路

参考文献

[1]张雅明,张强,张进.输电线路鸟害事故原因及预防措施[J].电力安全技术,2002(4).

[2]孙瑜铁.铁岭地区220kV线路鸟害分析及防范措施[J].电力安全技术,2004(4).

[3]赵战胜.220kV河临线故障分析及对策[J].山西电力,2002(6).

[4]韩国平.高压输电线路鸟害故障特征及防止对策[J].山西电力,2005(4).

[5]胡毅.送电线路绝缘子运行性能及分析[J].高电压技术,2001(2).

[6]余雷,李胜利.输电线路鸟害规律分析及防治对策[J].湖北电力,2004(4).

[7]尚玉昌.行为生态学[M].北京:北京大学出版社,1998.

[8]郑光美.鸟类学[M].北京:北京师范大学出版社,1995.

分析高压输电线路日常维护 篇8

关键词：高压输电线路,存在问题,日常维护

高压输电线路是电力系统中重要的组成部分之一, 为我国电力的运行以及经济社会的发展做出了巨大的贡献。然而, 由于我国电力系统的发展, 高压输电线路的覆盖面积已经深入到了小村小镇、乃至偏远贫穷地区。同时, 所覆盖地区地理环境复杂, 气候多样, 所以给高压输电线路的维护带来了极大的压力。我国电力系统虽然在高压输电线路日常维护方面的研究已经有了一定的基础和经验, 但是就我国目前的日常维护情况来看, 对该方面的研究还需进行进一步的努力。因此, 对于高压输电线路日常维护的研究应该给予高度的重视, 并且在不断地研究中逐渐将对高压输电线路日常维护的研究纳入到电力系统研究的一个重点课题之一, 从而促进高压输电线路的正常运行。

1 高压输电线路的特点分析

高压输电线路主要有以下特点:线路较长且所处地理环境复杂;由于结构较复杂且相对参数较高, 故具有高度较高的杆塔, 较大的吨位, 较长的绝缘子串及大量的绝缘子片数;由于运行参数较高, 故其输电效率及额定电压、电场强度均较高;对运行可靠性具有较高的要求。

2 高压输电线路的存在问题

就目前我国高压输电线路运行的状况来看, 高压输电线路中存在的问题还很多, 其具体内容如下:

2.1 在早先设计的一些高压输电线路中, 经常或有设计标准不符合规定和标准的情况出现, 也正是因为这一原因, 在大风、暴雨的情况下, 就会容易出现跳闸事故。

2.2 由于高压输电线路中绝缘元器件的可靠性不高, 所以, 一旦遇上恶劣的天气就容易出现电力事故。

2.3 在某些地区, 高压输电线路中的交流线路杆塔高于正常的高度, 进而容易出现雷击的现象。

2.4 由于多种原因, 高压输电线路的跳闸现象不断出现。

2.5 由于高压输电线路的覆盖面积越来越广, 越过的城区和建筑区也越来越多, 因而导致线路的结构越来越复杂。

高压输电线路中存在的问题还有很多, 以上仅仅只是几种最为常见的问题。同时, 高压输电线路问题应该成为日常维护研究的一个重点内容。

3 高压输电线路的日常维护

高压输电线路尤其自身多方方面的特点, 并且通过研究分析, 高压输电线路中存在的问题还有很多。以上的种种情况都给高压输电线路的日常维护带来了一定的困难。因此, 在今后的高压输电线路发展中, 一定要给予日常维护更大的重视。本文在此对高压输电线路的日常维护进行了一定的探索, 希望能够为日常维护方面提供一些借鉴。

3.1 采用合适的运行管理模式。

当前, 高压输电线路的运行管理模式主要有3种, 分别是以条条为主的集中管理模式, 以块块为主的分散管理模式及条块相结合的复合管理模式。其中, 以条条为主的集中管理模式其优势是能够突出重点, 利于车间及班组的管理及对设备运行状况的分析及掌握, 其不足之处是用于路途往返的时间过多, 成本较大且效率不高、事故反应速度迟缓;以块块为主的分散管理模式其优势是具有较高的工作效率, 且能够大大提高车辆的使用率及较快消除设备的缺陷, 不足之处是不利于建立班组设备台账, 不便于开展各项技术指标测试及容易造成设备管理混乱;条块相结合的复合管理模式, 其优势是结合了上述两种管理模式的优点, 且被证明与当前体制改革相适应。

3.2 加大线路的巡视力度

3.2.1 定期巡视。

该方式主要是为了随时掌握线路沿线的情况及各部件的运行状况, 一般在35k V以上的设备, 都要根据规程每月对其进行一次巡视, 在这期间, 根据线路实际情况可对线路巡视周期作相应的调整。

3.2.2 夜间巡视。该巡视方式主要是为了能够随时检查导线连接器的发热情况及绝缘子污秽的放电情况。

3.2.3 特殊巡视方式。

该巡视方式主要是在气候出现较剧烈的变化或线路出现超载等特殊情况时, 对其中一段或者全线部件进行巡视, 以及时查看部件有无变形、损坏及路线是否异常等。

3.3 及时的检修与紧急抢修。

在平时的维护中, 一旦发现问题, 如接头盒松动、防振锤脱落等, 应及时予以检修和紧急抢修。因为光缆线路造成通信业务阻断的障碍, 称为光缆线路故障。发生故障时, 应先判断故障出处, 如果条件允许, 应快速将系统倒换或者自动切换;如果存在迂回线路但又未建立自愈环网时, 则需进行人工倒换或者调度电路;若被确诊为光缆线路故障, 且无迂回线路可调度, 则需进行紧急抢修。

3.4 天气灾害的防范。

由上述高压输电线路常常出现的问题可知, 天气灾害是引起高压输电线路故障的一个重要原因。因此, 要想加强高压输电线路的日常维护就要做好天气灾害的防范工作。尤其是在多灾害、多雷雨等恶劣天气的地方, 要根据天气预报的具体情况, 做好预防工作。

3.4.1 预防洪水首先要考虑的就是那些处于沙滩、河床附近的高压输电线路的杆塔, 针对于这些杆塔要提前做好防护措施, 从而保证杆塔的护墙等不会被洪水冲毁。

3.4.2 如果是在水库附近的高压输电线路杆塔, 那么则要为该地区的杆塔做好加护工作。加护工作可以采用不同的手段, 一般来讲是用一些具有粘性的土壤。

3.4.3 而对于较矮的杆塔来讲, 一旦洪水来临, 就很容易将杆塔掩埋, 所以, 应该采取一定的措施。

高压输电线路输电线路的日常维护虽然不是什么高难度的技术, 但是确实一件冗杂的工作, 需要维护人员在具有一定维护技术的基础上, 尽心尽力。同时, 高压输电线路的日常维护措施还有很多, 对日常维护方面的研究还有很大的潜力。因此, 对于高压输电线路日常维护的研究还需要专业领域的人士共同致力研究。

结束语

综上所述, 高压输电线路的日常维护对于电力系统的发展有着不可忽视的重要作用。然而, 由于高压输电线路涉及的方面很多, 同时, 我国高压输电线路领域对于日常维护方面的研究还没有达到一定的深度和广度, 因而使得高压输电线路的维护具有一定的压力。因此, 我国高压输电线路领域在今后的发展中, 要加强对高压输电线路日常维护的重视和研究, 从而研究出更好、更有效的方法和措施来促进高压输电线路的维护, 为高压输电线路的发展乃至整个电力系统的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]郭谡.雷电定位系统在输电线路雷击故障点巡查中的应用及分析[J].浙江电力, 2011 (2) .

[2]万国.浅析电力系统继电保护技术发展与标准化建设[J].科技资讯, 2011 (10) .

高压输电线路电气设计探讨 篇9

关键词：电气设计输电,电网建设,高压输电线路

高压输电线路电气设计中主要有两种方式:一种是高压电缆输电线路的电气设计, 一种是高压架空输电线路的电气设计。两种方式的电气设计类型和具备的特征都极为不同。就高压架空输电线路的电气设计而言, 其中最为显著的特征是将输电底线和电缆放置在高空之中, 借助输电塔实现输电工作。而高压电缆输电线路的电气设计与之不同, 高压电缆输电线路的电气设计主要是将电缆放置在地底下实现输电工作, 最大的特征是可以节省很多电网输电的空间;但这种电气设计中也存在的一定的不足之处, 在高压输电线路的后期工作建设中, 一旦发生意外故障, 检修线路将面临阻碍。因此, 无论是哪一种高压输电线路的电气设计都存在着一定的不足, 需要电气设计工作者根据具体的输电工程进行改善和提高, 只有根据科学的规划进行设计, 才可以保证高压输电工作可以高效、安全、经济、可靠的运行。

1 设计高压输电线路电气的过程

高压输电线路电气设计可分为三个步骤:前期进行分析、初期的设计工作、根据图纸进行施工。

1.1 前期进行分析

高压输电线路的电气设计工程相对来说是一项较为艰巨的设计工程, 对可能会发生的事故和风险如若没有进行详细的分析, 就会造成电气工程的设计工作无法正常进行。对可能会发生的事故和风险进行详细的分析, 是分析高压输电线路可行性的重要核心工作, 此项工作包括对高压输电线路的工程规模、所需材料、资金成本、所需各项设备等多方面进行分析和评估, 只有通过具体的实地调查和分析, 从而得出的评估结果才具有一定的科学性和可行性。

只有具备了高压输电线路的可行性方案, 就能够详细精准的分析高压输电线路的电气设计会遇到的问题, 方案的设计需要设计工作人员从工程施工设备、施工的环境、技术等方面入手, 科学的进行论证。再者, 一套科学、合理的设计方案, 必须以客观的角度进行设计, 才可以确保方案切实可行。

1.2 设计的初期

初期高压输电线路电气的设计, 主要是以草图设计为主, 在草图设计的基础之上根据实际的施工环境再进行修改, 确保最终呈现的设计方案是最适合实际情况的电气设计方案。设计工作人员主要的设计工作有:确定天气、输电路径的选择、导线的选择、输电铁塔的确认、防震防雷设施的安排等等。在输电的过程中, 输电导线时常会因为外界环境的原因, 受到一定的影响, 致使电能源大幅度的流失。因此, 在设计方案时, 需要根据高压线路径的实际环境计算具体的电量。输电铁塔是完成高压输电的重要部分, 输电铁塔决定了输电过程的安全性。地震和雷电等自然现象都是属于不可抗拒的自然因素, 电气工程设计工作人员需要充分的了解绝缘子的核心部分, 针对地震和雷电等现象优化电气设计方案, 防治高压输电线路受到自然因素的毁坏, 保障高压输电可以正常的进行。

1.3 根据图纸进行施工

文中不断的提到电气设计方案需要根据实际的情况进行不断的修改和完善, 最终才可以设计出最合适的电气工程设计方案和图纸。高压输电线路电气工程的设计, 需要切实的根据最终的设计图进行施工。在进行实际施工时, 设计人员需要一步步落实图纸中的线路和路径以及输电塔等设备的确定, 决不能忽视高压输电线路设计中的任何一个环节。

2 在电气设计过程中需要注意的一些问题

2.1 线路是否具备抗冰的性能

每个高压输电线路的地理位置都不相同, 因此在电气设计环节中, 需要工作人员切实的考虑到外界的气温变化和输电线路会遇到的各种天气因素, 在设计时针对线路的抗冰性能进行研究, 以此确保高压输电线路在运行过程中能够更完全、有效的进行输电工作。在设计时, 工作人员需要对相应地区的浮冰进行处理, 这要求电气设计人员不仅考虑到天气的不可抗力因素, 还需要考虑到不同地区地质对于输电的影响, 在冰冻较为严重的路径, 选择抗冰塔辅助完成高压输电线路的任务。与此同时, 还需要强化高压电缆, 最好选择绝缘度较高的材料。

2.2 线路的路径选择

在设计高压输电线路时, 设计人员必须选择最为科学、最合理的线路路径。科学合理的选择线路路径是完成高压输电线路设计工作中重要环节。在选择线路路线时, 还需要考虑到当地区域所具备的实际条件:当地的气象特征、良好的水源、适宜的地质等等。在选择好线路路径后, 需要考虑高压输电线路所在地的周边开发建设;还应该根据我国相关的法律法规为根本出发点, 选择适宜的高压输电线路的路径。就高压输电线路电气设计而言, 最好的路径需要具备:地质优良、转角少、少曲折、路径较短等方面的优点, 并且具备适宜的自然条件和便利的交通环境。

2.3 线路杆塔方面的选择

高压输电工作的完成, 需要借助杆塔才能够完成输电工作。对于高压输电线路来说, 杆塔是最主要的组成结构, 为此, 想要保证高压输电工作的运行, 选择杆塔时十分的重要, 需要考虑绝缘度和机械的强度, 一般来说是由钢材建成或者是钢筋混凝土做成。在选择杆塔时, 必须要考虑高压线路路径所在地区的地貌特征, 并结合不同的地质选择不同的线路杆塔, 因地制宜。针对较软的土地、岩石地基、冻土地基、黄土地基要选择相应适合的杆塔类型。

结语

总而言之, 高压输电线路电气设计方案需要切合实际, 设计方案时需要满足电网建设的需求。如若设计方案脱离现实, 是对电气工程建设的不负责, 既无法保障电气设计的安全性, 也无法满足我国电网发展的实际需求。因此, 对高压输电线路进行科学合理的设计对于我国电网输电来说是非常重要的。只有在施工过程中结合实际地质、天气、水源等因素, 不断的改善和修改设计方案, 最终设计出最合理、最专业、最科学、最安全、最稳定的施工方案, 才能确保我国电网输电工作能够安全有效的实施。

参考文献

高压输电线路故障在线监测技术 篇10

一、高压输电线路的故障原因分析

随着计算机技术、电子技术以及通信技术的不断发展和进步, 电力供应系统的线路保护措施能保证基本的高压输电线路的运行, 但对于外力作用和电力设备本身原因导致的高压输电线路故障则难以进行预测和控制, 因此要对高压输电线路的运行故障进行有效分析, 建立迅速的故障诊断和排除机制。造成高压输电线路故障的原因包括外力、人为和设备3方面, 自然的外力作用占输电线路故障的一半, 通常以雷击引起的线路故障为主。外力的作用对高压输电线路的损坏难以预防, 只能通过提高线路本身的抗雷性质实现。人为破坏高压输电线路的故障也较多, 如施工操作不当造成的断线、短路和接地等线路故障, 而输电线路本身运行环境较差, 易使输电线路设备本身受到相应的外力作用而损伤。

二、高压输电线路的故障类型

1. 单相接地故障。

单相接地故障是高压输电线路运行过程中常见的故障类型, 当高压输电线路长期处于潮湿、雨水等恶劣环境中容易形成单相接地故障。在中性点非接地高压系统中, 单相接地故障发生后, 出现故障的相电压将变为0, 而正常运行相电压将升到线电压水平, 使电压跨度大大增加, 容易导致高压输电线路过电压, 相应的电压幅值长期超过设备的耐压限度会造成设备烧毁。如果出现故障的设备和线路未得到及时的处理, 在线路的高压状况下, 将造成高压线路温度的急剧升高, 从而造成整个输电线路短路。

2. 输电线路的短路故障。

高压输电线路在运行过程中由于外力或是人为作用导致相应线路设备外部导体跨接导线、高压输电线路的相间绝缘体被击穿等现象将造成高压输电线路的短路故障。

3. 线路导线的断路。

高压输电线路的断路故障指线路的导线发生断裂而导致的供配电回路故障。在高压线路的断路点可能由于未出现明显断路点而产生间隙, 从而产生巨大的电弧, 致使高压输电线路运行时导线处温度剧烈上升, 甚至会引起电力系统中的火灾或是爆炸事故的发生。由于三相供电的电动机可在缺相的情况下运行, 若是三相电动机发生单相断路故障时, 电动机可能会由于在超过设备耐压值的状况下运行而烧毁。

三、高压输电线路在线监测技术介绍

当今世界各国电力部门巡查高压输电线路故障、及时保障线路安全的尖端管理方法是直升机巡线。直升机巡线有利也有弊, 利是便于及时到达故障地点, 展开巡查工作, 弊端是无法实时监控高压线路状态, 而且其费用也过于昂贵。退而求其次, 选择合适的在线监测系统监测高压输电线路则符合我国国情。目前, 我国国内较为成熟的在线监测系统有导地线微风振动在线监测系统、导地线及风偏故障定位系统和动态增容在线监测系统等。各监备监测的物理参量存在差异, 有实时监测导地线, 有实时监测绝缘子, 也有实时监测塔杆载重情况。如果物理参量数值超出阈值或其变化趋势突然发生变异, 监测系统会及时发出预警信号, 同时也会为技术人员提供及时的数据, 便与实现技术人员对高压输电线路的精确化管理, 及时应对线路产生的各种故障。

高压输电线路在线监测实现了技术人员对输电线路的实时监控与数据监测。整个监测需要考虑的变量是高压输电线路监测的首要难题。例如, 监测高压线路负重的意义是及时掌握线路杆塔的载重情况。若线路荷载超出杆塔最大承重, 就会出现杆塔倒塌的险情。杆塔是支持线路的重要基础设施, 一旦倒塌后果极其严重。弧摆和风偏等数据也可反映高压输电线路所受风力的切向拉力, 此拉力一旦超出杆塔最大承受力, 也会发生倒塌现象。

四、高压输电线路故障在线监测中存在的问题

1. 在线监测系统电源问题。

高压输电线路的电压是在500 k V以上。直接在高压输电线路上取电或通过降压取电是不可取的, 所以在线监测系统通常采用太阳能结合锂电池供电。但是锂电池使用寿命有限, 电力公司需要消耗大量的人力去更换旧电池。

2. 通信单元与费用问题。国内远距离通信技术多采用GPRS或

3G网络。高压输电线路距离很长, 其线路杆塔数量也众多, 如果每个监测点都安装通信单元, 则会产生昂贵的通信费, 若减少监测单元则会削弱了监测效果。

3. 在线监测系统安装问题。

技术人员在安装在线监测系统的时候, 必须停电安装, 以保证技术人员人身安全。但是高压线路停电有可能会造成较大的损失。

4. 无法对雷击电流进行定位。由于在线监测系统电源电压低, 无法采集到雷电流信号, 存在被雷电流击穿的危险性。

五、在线监测系统弊端的解决方法

在线监测系统的电源问题、通信问题和雷电流信号采集问题是需要面对的主要问题。笔者认为, 在线监测系统电源问题可以利用电流通过输电线路产生的磁场能量来为在线系统供电。可利用双CT结构来收集雷电流信号。双CT的作用是, 一个CT作为取电, 另一个CT可监测雷电流, 这样就可以及时明确雷击故障点。至于通信问题, 可采用当前最为时尚的通信技术——3G通信技术。3G技术通信较为稳定, 传播距离远, 减少了通信单元的数量, 降低了通信成本。

六、结论