输电线路防雷保护

2024-05-30

输电线路防雷保护(精选十篇)

输电线路防雷保护 篇1

一、输电线路遭受雷击的原因

(一) 当前对雷电观测技术的局限。

雷电活动本身就具有很强的复杂性、随机性和频繁性的特点。当前, 对雷电的观测技术还存在较大的局限性, 线路遭受雷击的技术参数根本无法准确测量和捕捉, 甚至对每次线路遭受雷击故障的闪络类型都很难准确区分。随着人们对雷电观测及分析技术的提高, 将会增加输电线路的防雷工作的砝码。

(二) 早期输电线路本身的设计缺陷。

我国很多地区在早期建造的低压线路设计时没有提供土壤电阻率, 这说明设计本身就存在缺陷。这从源头上使输电线路的防雷水平较低;此外, 由于防污的需要, 合成绝缘子大规模应用于输电线路, 但合成绝缘子伞裙直径小, 有效干弧距离比同高度的瓷或玻璃绝缘子串短, 耐雷水平相对较低, 容易增加雷击放电机率。

(三) 输电线路维护力度不够。

输电线路会随着时间而不断出现老化, 并且原有的很多输电线路电阻较高。一些输电线路接地装置存在许多问题, 例如接地装置年久失修、残缺不全、电阻增加、接地体严重腐蚀等, 由于这些原因, 使得输电线路耐雷水平逐渐下降。在日常的维护工作中, 由于种种原因, 存在许多问题没有得到很好解决。

(四) 受天气和地形的影响。

我国夏季阴雨雷电天气频繁, 且持续时间长, 输电线路很容易遭受雷击, 特别是在山丘地区的潮湿盆地更容易产生雷击事件。在高山、丘陵、江河湖泊丛横, 地形复杂的地区易形成雷云、暴雨天气, 在这些线路区段会出现易雷击区、易雷击带和易雷击点。

二、输电线路易遭受雷击的地区

选择的合理输电线路路径一般情况下, 遭受雷击线路往往都发生在线路的某些地段, 即易击区。经验表明, 易遭受雷击的地区:一是四周为山丘的潮湿盆地;地下有导电性矿的地面和地下水位较高处;二是雷暴走廊;三是土壤电阻率较小的地方;四是具有不同电阻率上壤的交界地段。

三、输电线路防雷击保护措施

(一) 应做好基础工作。

通过雷电定位系统逐步积累每年的落雷分布、雷电流强度, 并分析研究它们与线路跳闸率之间的内在规律, 逐步掌握雷击与雷电流强度、地形、线路结构的关系。结合历年运行经验和沿线地形、地貌、地质、地势, 找出多雷区的易击段和易击杆塔, 绘制电网雷电区域分布图, 因地制宜进行防雷设计和采取综合防雷措施。同时在规划新的输电线路时, 避开多雷区的易击段, 通过优化方案, 以科技为主导, 不断探索与创新, 才能确保输电线路的安全、稳定运行。

(二) 接地装置的处理。

第一, 高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低, 即二者成反比关系。电压等级越高, 降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。对土壤电阻率较高地区, 应选择更换接地网形式和置换土壤的方法, 达到降阻的效果。在雷击多发区域, 主网线路杆塔接地电阻应保证<10 Ω, 山区也应<15 Ω。在雷雨季节前, 对雷击多发区域线路应按规程要求的方法, 进行杆塔接地电阻测量。第二, 接地装置埋深, 要求>0.6 m, 采用增大截面的接地引下线, 引下线 (热镀锌) 表面要进行防腐处理。严格按照规程执行接地装置的开挖检查制度。重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量, 对不合格的及时进行处理。第三, 降低杆塔接地电阻, 还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。根据土壤电阻率的情况, 降低杆塔的接地电阻, 是提高输电线路耐雷水平最经济、有效的措施。

(三) 架设避雷线和避雷器。

架空线路装设避雷线, 是为了防止雷电波直击导线, 产生损毁线路绝缘的过电压。架设避雷线后, 雷击时雷电流沿避雷线引下线进入大地, 保证线路的安全供电。因此, 架设避雷线是输电线路防雷保护最基本和最有效的措施。因为架设避雷线具有以下作用:一是分流作用, 避雷线一般直接接地泄导雷电流, 以降低雷击过电压;二是对导线有耦合作用, 降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压;三是对导线起屏蔽作用, 防止雷直击导线。线路电压越高, 架设避雷线的效果愈好, 因此高电压输电线路应全线架设避雷线, 在山区地段应采用双避雷线, 这样做更能够保证输电线路的安全。可以说避雷线的架设会在一定程度上降低导线上的感应过电压, 但不是完全消除, 可以安装避雷器来将雷电流泄放到大地, 从而限制过电压, 保障输电线路及设备的安全。

(四) 加强线路绝缘水平。

因为线路防污的需要, 合成绝缘子大规应用于输电线路, 但合成绝缘子的耐雷水平较低, 增加了雷击放电几率。况且, 合成绝缘子都需装有均压环, 这进一步降低了合成绝缘子的耐雷水平。在实际运用中发现悬垂线夹内导线发生断股的线路基本都是使用合成绝缘子的。送电线路的绝缘水平与耐雷水平是成正比的, 保证送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。为降低线路跳闸率, 可在高杆塔上增加绝缘子串片数, 以加强线路绝缘。

(五) 做好维护工作。

在雷雨季节之前, 需加强避雷线的运行与检修, 对于地线锈蚀等情况要进行重点检查, 对接地装置电阻值测试, 及时处理那些电阻值偏大的装置。在雷雨季节, 做好雷击线路的检查工作, 及时更换和补修损坏的设备, 检查发生闪络的绝缘子串的导线、地线线夹, 必要时还应该对相邻挡线夹及接地装置进行检查, 以确保装置的完好性, 极大缓解雷击闪电跳闸率。故障巡查时, 不能只查到一个故障点就结束故障巡视, 而应把全区查完。对110 k V及以上输电线路可以应用雷电定位系统, 雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时, 雷电定位系统能准确定位雷击杆塔, 帮助巡线人员及时查找故障点, 大大节省巡线人员的故障巡视时间, 使线路及时恢复供电, 确保线路的供电可靠性。

参考文献

[1].中华人民共和国水利电力部.架空送电线路设计技术规程[M].北京:北京水利电力出版社, 1979

[2].李景禄.实用电力接地技术[M].北京:中国电力出版社, 2001

[3].郑江, 林苗.1000kV特高压输电线路防雷工程设计研究[J].高电压技术, 2006

输电线路防雷设计任务书 篇2

一、毕业设计的主要内容和基本要求

本次设计主要内容:

1、阐述防雷设计的目的、意义、及其重要性

2、一般防雷方法介绍

3、防雷设施:接地电阻,防雷范围,线路参数自动重合闸原理说明及计算

本次设计基本要求:

1、通过设计、学习,了解防雷相关知识,施工计算方法

2、通过计算使自己的防雷设计中选定参数合乎施工要求 3、110KV防雷设计4、220KV防雷设计

图纸内容:

1、设计防雷线路重点装置部位

2、雷击输电线路三种情况

3、雷击杆塔示意图及等值电路

4、单只避雷针保护范围示意图

5、双支等高避雷针保护范围示意图

10kV输电线路防雷保护策略探析 篇3

关键词:10kV输电线路;雷击危害;防雷保护策略

10kV输电线路是电力系统的重要组成部分,其安全、稳定性对整个电力系统的运行产生了极大的影响。随着现代科学技术的发展,越来越多的输电线路防雷保护装置被发明出来,如避雷针、间隙保护、电压保护器等,为10kV输电线路防雷保护提供了有力的技术支持和条件。但是,这并不代表我国的输电线防雷保护已经成熟了,恰恰相反防雷保护还存在很多亟待解决的问题,而且防雷效果有待提升。因此,作者重点就10kV输电线路防雷保护进行了研究,并提出了相关建议以供参考。

一、雷击对10kV输电线路的危害

雷电是我们日常生活中常见的自然现象之一,它宏伟、壮观可又危害巨大,防范不当时会给人类造成无可挽回的损失。作者主要从雷电的产生与雷击的危害两个方面分析了雷击对10kV输电线路的危害,希望藉此引起有关部门和相关人员的注意,并将危害防患于未然,以为人们的健康生活提供保障。

(一)雷电的产生

雷电常伴有雷鸣和闪电的发生,是一种常见的自然现象。从电性分析来看,雷电类属于一种电流源作用的过程。雷电对地释放电流的实质是雷云突然向大地释放电荷,虽然雷云的初始电位几乎可达几百兆伏,极有可能击穿大气层,但这并不是造成地面物体击损的根本原因。地面被击物体的电位取决于雷电流与被击物体阻抗的乘积。这里所谓的被击物体阻抗是指被击点与地面零电位参照点之间的阻抗。相对而言,雷电的产生和雷电电流释放是一个非常复杂的物理过程:雷云中的水滴被强气流吹散之后,水滴附属了正电荷和负电荷,较小的水滴被气流吹走,造成了雷云各部分之间的电量差。一般处在五到十千米的云层富含正电荷,而五千米之下的云层则带有负电荷,且两种高度雷云的电荷分布不均匀。假若从10kV输电线路防雷保护的角度来分析雷云放电的这一过程,我们可以将其视作为雷电沿着固定波阻抗通道向大地释放电磁波的过程。

(二)雷击的危害

10kV输电线是电厂向用户输送电流的主要承载体之一,其线路铺设及穿越的地形复杂,极容易受到雷击的破坏,最终导致输电线工作闪停或中断。据相关调查数据显示,我国输电线路因雷击而造成损坏的现象频频发生,严重影响了输电线路的安全运行。自然环境恶化也致使雷电现象高发,给输电线路造成了极大的危害,也给工作人员和用户带来了诸多不便。另外,雷电还常常伴有大风暴雨等天气,在此过程中,很容易发生输电线路震荡、撞击以及电线杆断裂、倒地等事故,严重时可能会引发人员伤亡事故。雷击事故巡视毕竟是一项劳民伤财的工作,因此,做好10kV输电线路防雷保护工作显现的尤为重要和迫切。有研究调查显示,因雷击跳闸而导致的输电线路故障在整个线路故障中占有很大的比重,所以防断雷击跳闸成为了10kV输电线路防雷保护的重要措施之一。随着现代科学技术的发展,人们逐渐对10kV输电线路防雷保护做出了改进,从而在一定程度上提升了防雷保护的效果,例如在输电线路上加装耦合接地线,将避雷单线改为双线等。这些举措都在一定程度上有效避免了雷击跳闸现象,是我们日常输电线路防雷保护工程建设的重要项目。

二、10kV输电线路防雷保护现状

对10kV输电线路防雷保护现状进行研究和分析,为我们制定有效的输电线防雷保护措施提供了指导和依据,是我们研究10kV输电线路防雷保护策略的基础和前提。本文从跳闸故障和避雷器故障两个方面分析了当前10kV输电线路防雷保护的实际状况,以期为后续的研究工作奠定基础。

(一)跳闸故障

为了便于研究和分析,作者从时间和空间两个角度总结了由雷击造成的输电线路故障的特性。从时间上来讲,我国输电线路雷击故障主要集中在多雨时季,具有一定的季节性、瞬时性以及集中性等特性。从电力部门的记录数据来看,每当雷雨季节来临之际,10kV输电线路雷击跳闸事故呈现急剧增长态势,在此时段,电力部门必须要集中大量的人力、物力投入到线路抢修当中,以保证输电线路的正常运行;从空间上来讲,我国输电线路雷击故障主要集中在多雨、空旷的地带,其中西部地区要比东部地区故障频发率高。10kV输电线路一般铺设在较为低洼的地方,其高度基本局限在12-15m范围之内,容易受到高耸建筑物的保护。而在空旷的野区,10kV输电线路暴露在整个旷野当中,缺少高耸建筑物或其他物体的保护,因而雷击故障事故发生较为频繁。除此之外,造成10kV输电线路雷击故障的因素还有线路分布、地形地貌、地质水文等等。

(二)避雷器故障

避雷器是输电线路防雷保护最主要的装置之一,对保护输电线路防雷击具有重要的作用。因此,对避雷器故障进行技术分析是非常有必要的,是10kV输电线路防雷保护研究的重点。目前,避雷器故障主要分为以下几种:一,因受污受潮而导致的避雷器故障。我们所常用的避雷器由绝缘筒和氧化锌电阻阀片组成,其中,绝缘筒多位抗老化复合型材料,氧化锌电阻阀片则具备良好的阻隔性质。因为避雷器常工作于恶劣的环境中,长时间的裸露势必会导致避雷器上覆盖一层厚厚的污秽物,它一旦遇到潮湿天气时就可能会发生污秽脱落现象,最终引发故障;二,因密封不良而导致的避雷器故障。造成避雷器密封不严的原因有很多种,有的是因为生产质量不过关,有的则是因为运输途中发生损坏。避雷器密封不良会致使绝缘筒和氧化锌电阻阀片之间出现气体间隙,当空腔呼吸作用时则可能会使避雷器吸入潮气,从而导致氧化锌电阻阀片绝缘能力下降,引发避雷器故障;三,因老化而导致的避雷器故障。在避雷器日常运行的过程中,不可避免的会受到外界运行环境的影响导致老化速度加快。或是受到自身使用期限的局限,当避雷器使用到一定年限时也会出现老化现象,一旦避雷器的这种老化到达一定程度时,电阻片泄漏电流就会出现问题,破坏了氧化锌电阻阀片,继而引发故障。

三、10kV输电线路防雷保护策略

科学技术的发展不仅深化了我们对雷电的认知,还帮助我们挖掘出更多的10kV输电线路防雷保护策略。因此,我们要充分利用现代科技的优势,积极探索输电线防雷保护的策略,并践行在实际工作当中。作者结合自己的专业知识以及上述对10kV输电线路防雷保护现状的分析,提出了安装间隙保护装置、安装避雷器以及降低杆塔接地电阻三种10kV输电线路防雷保护策略,并希望借此提高我国输电线路雷电防护的水平。

(一)安装间隙保护装置

输电线上的间隙保护装置是指位于绝缘子串旁的一对并联金属球电极。该保护装置间隙的确定需要以对绝缘子百分之五十累计冲击实验值为依据,要保证其放电电压低于绝缘子串的放电电压。间隙保护装置的工作效用是:当10kV输电线路运行正常时,间隙保护装置处于工频电场中,由于工频电场的强度不高所以不会击穿空气间隙,自然也不会对输电线路产生影响;而当输电线路面临雷击时,绝缘子串的始端和终端瞬间会出现较高的雷电过电压,那么间隙保护装置就会发生作用,它将雷电电压引入到间隙中进行放电,使得燃烧的工频持续电流熄灭,从而避免了绝缘子串的损坏;当10kV输电线是绝缘线时,间隙保护装置则有效降低了输电绝缘线路的断线故障发生率。但是,加装间隙保护装置并非一本万利,其会造成输电线路自身防雷作用一定程度的降低,某种意义上,加大了输电线路跳闸的风险。所以,为了尽量规避安装间隙保护装置所带来的风险,我们可以在10kV输电线路上加装可以调节的间隙保护装置,以此来降低10kV输电线路雷击事故的发生。除此之外,我们还可以依据实际需要架设避雷线,这在我国的输电线路铺设中已逐步得到实现并取得了一定的效果。当雷电作用到地面上时,由于避雷线与输电线之间处于一种耦合状态,会提升输电线路的雷电防护水平。但是,值得注意的是10kV输电线路中架设避雷线会使输电线的引雷作用强化,有可能会引发更多的雷击故障。所以,我们应该依据实际需要确定避雷线的架设与否。

(二)合理安装避雷器

如上文中所提及的,避雷器对保护输电线路防雷具有明显的效果。我们日常生活中所使用的避雷器几乎可以对180m范围的输电线路进行保护,但是对雷电职级线路只能保护其所处的杆塔,如若在10kV输电线路上全部加装避雷器,那么输电线路防雷保护将会取得很好的效果。然而,以我国当前的经济技术来看这显然是不合适的,无疑增加了输电线路的铺设成本和维护成本。因此,我们应该有选择性、合理的安装避雷器。从理论上分析,作者认为有几处必须要安装避雷器:处于山顶的输电线路应该全线加装避雷器;处于山腰的输电线路则需要在山底的侧导线上安装避雷器;处于空旷地区的输电线路安装避雷器;在输电线路一定范围内进行高耸物体避雷器安装。另外,避雷器的安装排布上我们应该遵循最优化原则,具体而言,对呈上下排列的输电线路,尽量在上支导线上安装避雷器;对呈三角形狗仔的输电线路,尽量在顶相导线上安装避雷器。基本上这也是输电线路上避雷器安装的最佳位置。通过科学的计算,作者发现避雷器保护的范围会随着高度的上升而缩小,而高度一定时避雷器的保护范围会随着雷电流幅值的提高而扩大。

(三)适度降低杆塔接地电阻

10kV输电线路防雷保护中不仅需要我们考虑雷电波围堵问题,还需要我们考虑雷电波的释放问题,单纯的提升10kV输电线路的绝缘水平,而不采用其他辅助保护手段,会导致雷电波传输到输电站或者输电变压器上,极可能损坏电站设备。除了上述安装间隙保护装置和避雷器之外,降低输电线的接地电阻也是有效的方式之一。根据相关规定,当输电线路的输电电压容量小于100kVA时,那么我们需要将接地电阻控制在十欧姆以下。而当输电线路处于避雷器保护状态时,我们需要将避雷器的接地电阻控制在四欧姆以下。目前,国外一些关于降低输电线接地电阻的有效方法是值得我们学习和借鉴,例如,我们可以采用外引接地、使用降阻剂、深埋接地、扩大接地网面积等方式降低杆塔接地电阻。虽然这些降低杆塔接地电阻的方法都是有效的,但是还需要电力部门综合考虑成本、维护、效果等多方面的因素,选择高效低成本的降阻方式。与此同时,我们还需要注意避雷器与杆塔之间的接地配合。当前阶段,10kV输电线路中避雷器与杆塔之间接地配合的方式有两种,即共地并联和不同地。所谓的共地是指避雷器与杆塔绝缘子并联。而不攻地是指避雷器一端与导线相连,另一端则采用直接接地的方式。这两种不同的方式对避雷器释放雷电电流的影响也是有所不同的。经过测试研究表明,在土壤电阻率较小的地区我们可以采用避雷器和杆塔不共地的配合方式,相反则选用避雷器和杆塔共地的配合方式,这样才能将避雷器的雷电流释放功能有效的发挥出来。

总之,做好10kV输电线路防雷保护是非常重要的和必要的。我们应该利用现代先进的科学技术,依据输电线防雷保护实际制定科学、合理、有效的10kV输电线路防雷保护措施。鉴于作者的个人能力和认知有限,关于10kV输电线路防雷保护方面的研究还存在很多的不足之处。因此,我们在以后的工作实践中加大有关方面的研究,并积极探索出更多、更有效的输电线防雷保护措施,以为人们提供安全、稳定的生活环境和工作环境。同时电力部门还需要适度加大防雷保护建设力度,积极国外的一些优势经验,善于发现自身的不足或有待完善的地方,并进行及时的改进和更新。如此通过多方的努力,相信我国的输电线防雷保护将会赢来更广阔的明天。

参考文献:

[1] 高伟锋,陈荣锋,许海林. 不同塔型对输电线路雷击特性差异影响分析[J]. 电瓷避雷器. 2013(06)

[2] 罗大强,许志荣,唐军,梁泽勇,陈德智. 根据历史跳闸记录对10 kV输电线路防雷现状和问题的分析[J]. 电瓷避雷器. 2012(02)

[3] 刘靖,刘明光,屈志坚,刘铁.??不同地形条件下架空输电线路的防雷分析[J]. 高电压技术. 2011(04)

浅谈输电线路防雷保护措施 篇4

1.1不绕击。对输配电线的选择上, 尽量使用避雷线或使用电缆, 这样就避免了雷电直接击到导线上, 引起更大的损失。

1.2绝缘子不闪络。对输配电线路要采取良好的接地措施, 使输配电线路在雷击时能通过接地系统导入地下, 避免损坏设备, 也可对输配电线路加强绝缘设施, 这样发生雷击时, 绝缘子不闪络, 能有效的改善雷电的损坏。

1.3不建立稳定工频电弧。即使绝缘子串闪络, 也要它尽量不转变为稳定的工频电弧, 开关不跳闸。为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除, 不致引起相间短路和跳闸。

1.4不中断电力供应。这是最后一道防线, 即使开关跳闸也不中断电力供应。在送电线路防雷中, 允许有一小部分雷击引起线路绝缘子闪络, 然后用减少建弧率以及自动重合闸的办法, 把雷害引起的停电事故数减少到可以接受的程度。

2高压输电线路防雷技术存在的问题

2.1杆塔存在的隐患

目前我国的输配电线路中, 普遍使用的是水泥电线杆, 这种杆内部是钢芯接地, 一旦发生雷击, 极易导致水泥杆爆裂。特别是在有些使用时期较长的电线杆, 杆塔是铁丝拉线做为地下引线的, 如果发生雷击, 直接击到拉线上, 会导致拉线过热, 失去铁丝的强度, 直接发生倒杆事故。

2.2避雷线问题

对于架空地线问题, 保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。除此以外, 架空地线还容易受腐蚀的影响, 如果将空地线周围有化工厂、冶金厂时, 会对架空地线有一定的腐蚀作用, 并在一定程度上影响着雷电流的泻放能力。

2.3接地装置存在的问题

接地装置存在的问题主要有两种, 一种是通过地网的腐蚀而存在的, 另一种是以地网降阻存在的。具体表现在接地装置在输电区域内如果使用混凝土及其降阻剂达到494基, 并用其作为接地装置, 经过半年的运转后, 其就会迅速腐蚀, 3~5a后就会锈断;开挖的过程中地网的腐蚀率达到总数的一半以上, 接地下线0~40cm段腐蚀的最为严重。

3输电线路防雷措施

随着我国工农业生产的迅速发展, 人民生活水平的不断提高, 用电量的迅速增加, 电力生产也迅速发展的同时, 电力系统安全运行的重要性日益突出。能否安全、可靠的对用户供电、减少停电时间性成为用户对供电部门的迫切需要, 做好输配电线路的防雷保护措施显得尤为关键。输配电线路雷击事故是电力系统常见的事故之一, 雷击不仅会造成电力设备的损坏, 其往往还造成大面积停电, 系统瓦解, 重、特大事故的发生, 甚至造成人身伤亡。杜绝输配电线路雷击事故是线路管理中的一项重要的任务。

3.1架设避雷线

从理论上来说, 110kV及以上电压等级的输电线路均应全线架设避雷线。同时, 为了提高避雷线对导线的屏蔽效果, 减小绕击率, 避雷线对边导线的保护角以20°~30°为宜。220kV及330kV双避雷线线路应做到20°左右, 500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线, 保护角以15°为宜。

3.2安装线路避雷器

在输电线路运用避雷器保护已经逐渐被人们认同, 安装避雷器的杆塔基本上不出现雷击跳闸, 目前我国各地都在大量进行应用。加装线路避雷器以后, 当输电线路遭受雷击时, 雷电流的分流将发生变化, 一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔, 一部分经塔体入地, 当雷电流超过一定值后, 避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线, 传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时, 由于导线间的电磁感应作用, 将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流, 这种分流的耦合作用将使导线电位提高, 使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压, 绝缘子不会发生闪络, 因此, 线路避雷器具有很好的钳电位作用, 这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

3.3降低杆塔接地电阻

电力系统的安全运行有两方面的要求, 一是要保证设备及人身的安全, 二是要保证电力系统的正常运行。这些都与接地装置的设计是分不开的。在以往电力的规程中, 在跨步电压满足的前提下, 发电厂、变电站的接地电阻应小于0.5欧姆的标准。然而在新的电力规程《交流电气装置的接地》中, 对接地电阻有了更高的要求;另一方面, 在电力系统的规模逐渐扩大的同时, 而短路电流却随之增加, 这也对接地设计的难度大大加高了。在高土壤电阻率区, 这一问题尤为突出, 因此对降低接地的电阻必须采用各种措施。杆塔接地电阻是影响塔顶电位的重要参数, 对于一般高度的杆塔, 当杆塔型号、尺寸与绝缘子型号和数量确定后, 降低杆塔接地电阻对提高架空送电线路耐雷水平、减少反击概率是非常有效的。随着系统标称电压的提高, 杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。根据不同地形、土质, 采取不同的改造接地网的技术方法, 可有效降低所改造杆塔的接地电阻。实践证明, 改善接地是很有效的防雷改进措施。

3.4架设耦合地线

在降低杆塔接地电阻有困难时, 可以采用在导线下方架设地线的措施, 其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用以降低绝缘子串上的电压。此外, 耦合地线还可增加对雷电流的分流作用。运行经验证明, 耦合地线对降低雷击跳闸率的作用是很显著的, 尤其在山区的线路其效果尤为明显。

4结语

电力系统为人们的生产和生活提供必须的用电支持, 作为电力系统的重要组成部分的输配电线路, 因其分布广, 所处地形复杂多变等特点, 导致所处的环境防雷技术要求很高, 随着防雷击术的研究和发展, 输电线路防雷的保护措施会越来越多, 在实际中, 输电线路的防雷保护是一个系统工程, 要从实际出发, 因地制宜, 综合治理, 并重视和加强管理和维护检修, 定能有效地防止雷电对电网造成的损害, 确保电网安全。

参考文献

[1]胡洪泉.防雷装置检测中常见疑难问题分析及解决办法[J].吉林气象, 2009年第4期.

[2]周荣斌.线路型避雷器的应用[J].广东电力, 2005年第12期.

高压输电线路防雷措施的研究 篇5

关键词:输电线路;防雷;改进措施

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 10-0184-01

一、输电线路的防雷保护

当雷击线路附近大地时,由于电磁感应,在线路的导线上会产生感应过电压。在雷云放电的起始阶段,存在着向大地发展的先导放电过程。因为先导通道发展速度不大,所以导线上电荷的运动也很缓慢。由于这种先导通道中电荷产生的静电场消失从而引起的感应电压叫做感应过电压的静电分量。同时,雷电通道中的雷电流在通道周围空间建了强大的磁场,这个磁场的变化也会使导线感应出的电压很高,这种由于先导通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应压称为感应过电压的电磁分量。

雷直击于有避雷线的输电线路一般分为三种情况,即雷击杆塔的塔顶,雷击避雷线档距中央和雷绕过避雷线直击于导线(称为绕击导线)。

雷击杆塔塔顶时,雷电通道中的负电荷与杆塔还有架空线路上的感应正电荷快速中和形成雷电流。雷击瞬间自雷击点(即塔顶)有一负雷电流波分别自塔顶沿两侧避雷线向相邻杆塔运动;与此同时,自塔顶有一正雷电流波沿雷电通道向上运动,此正雷电流波的数值与三个负雷电流数之和相等。线路绝缘上的过电压即由这几个电流波所引起。

从线路雷害事故发生过程看,输电线路着雷时,如果雷电流比线路耐雷水平高,则会引起线路绝缘发生冲击闪络。这个时候雷电流沿闪络通道进入大地,持续时间很短,只有几十微秒,线路开关还来不及动作,如果沿闪络通道流过工频短路电流的电弧持续燃烧,也会引起线路跳闸。在研究线路雷击跳闸率时,必须考虑上述诸因素的作用。现仍以有避雷线的线路为例进行分析,线路因雷击而跳闸,可能是绕击雷引起的,也可能是由反击雷造成的。因此,雷击跳闸率就是分析雷击杆塔和绕击导线两种情况的条闸率。

根据前面对雷电产生和发展的分析,在决定电压等级不同的输电线路防雷保护方法时。应该从线路的重要程度和系统的运行方式以及输电线路经过地区雷电活动的强弱,地形地貌的特点,土壤电阻率等条件,然后结合当地原来线路的运行经验,根据技术经济比较的结果,因地制宜。全面考虑。同时考虑地方电力网电压等级的特点,主要采用下述的保护措施。

二、输电线路防雷的措施

(一)安装避雷线。避雷线又称架空地线,架设在杆塔顶部,是线路最基本的防雷措施。主要是防止雷电直击导线。

(二)降低杆塔的接地电阻。输电线路中的杆塔接地装置其作用是释放雷电流,雷电直击输电线路塔顶或者是避雷线的时候,雷电流会经过杆塔和接地装置向大地分散。在这个过程当中,雷电流在杆塔的电感还有接地装置的接地电阻上产生的电压降会提高塔顶电位,电位当升高到一定值得时候就会击穿线路的绝缘子串,可能就会引起输电线路的跳闸。所以要降低线路雷击的跳闸率,降低线路杆塔的冲击接地电阻是措施之一。

(三)架耦合地线。架设架空地线是超高压输电线路防雷的基本措施。然而,对于超高压线路杆塔,为提高其线路的耐雷水平,防止反击,降低杆塔接地电阻是措施之一。但是在实际的工作当中,降低杆塔的接地电阻有时候非常困难,所以就在导线下面架设地线,用来增加导线与避雷线之间的耦合作用,使绝缘子串上的过电压降低,达到降低线路开关雷击跳闸率的目的。这种作用是通过耦合实现的,所以叫做耦合地线。

(四)采用中性点非直接接地方式。中性点非接地方式是指输电线路中性点不接地或经消弧线圈接地方式。由于输电线路对地有电容性泄露作用,中性点非直接接地系统中一相导线落雷闪络接地时,接地点相电流属容性电流。如果雷电流不太大(或是感应过电压),一般只发生单相接地。由于中性点非直接接地系统,系统的接地电流数值不太大,闪络电弧有可能自己熄灭。根据运行经验显示,由于雷击导致的单相接地故障大部分都可以自动消除,不会引起相间短路和跳闸,因而不会引起供电中断。但线路越长,接地点电流就越大,以致完全有可能使接地电弧不能自行熄灭而引起线路跳闸。为降低接地电流,可在中性点加装消弧线圈,以使接地相电流中增加一个感性分量,他和装设消弧线圈前的电容性分量相抵消,减少了接地相的电流。对雷电的活动比较多,而接地电阻却又难以减小的地方,通常可以考虑选用中性点不接地的方式或者经消弧线圈接地。为了充分发挥中性点非接地系统的优点。

(五)加大线路绝缘。由于线路的某些地段需要选用大档距的杆塔,所以杆塔落雷的可能性就增大了。高塔遭雷击时塔顶的电位和感应过电压都很高,而且受到的绕击可能性也较大。为了降低线路的跳闸率,就可以增加绝缘子串的片数,增加大档距跨越避雷线与导线间的距离,加强线路的绝缘。在冲击电压的作用下木材就变成比较好的绝缘体,所以,就可以采用木制横担,可以提高耐雷水平还有降低建弧率。但这样做也有引雷劈坏横担的危险,而且限于条件,在我国一般不采用木绝缘体。

(六)装设自动重合闸。由于雷击造成的闪络大部分能在跳闸后自动恢复绝缘性能,所以重合闸的几率比较高。据有关统计,国内110kV及以上线路的重合闸成功率在75%-95%之间,35kV及以下线路在50%-80%之间。所以每一级电压线路都应该装设自动重合闸。

(七)安装管型避雷器。对于农村电力网3-60kV输电线路防雷保护措施可采用以下办法:

3-10kV架空配电线路,由于绝缘水平低,通常只有一个针式绝缘子,避雷线的作用非常小,不必架设避雷线。可利用钢筋混凝土杆的自然接地,并采用中性点不接地的方式。

35kV架空配电线路,一般不装设避雷线。对于60kV线路,在雷电活动较少地区,也不沿全程装设避雷线。为提高不装设避雷线的35-60kV线路的供电稳定性,通常都采用中性点不接地的方式,或者选用自动重合闸,环网供电等方式。这样也能使不沿全程架设架空避雷线的35-60kV线路得到较满意的防雷效果。

参考文献:

[1]董振亚.电力系统的过电压保护[M].北京:中国电力出版社,1997,8

[2]张纬钱,高玉明.电力系统过电压防护及绝缘配合[M].北京:清华大学出版社,2002,8

提高输电线路防雷保护措施的浅析 篇6

1 线路遭受雷击的原因

1.1 客观存在。

本身雷电活动具有很强的复杂性、随机性和频繁性。目前, 对雷电的观测技术还存在较大的局限性, 线路遭受雷击的技术参数根本无法准确测量和捕捉, 甚至对每次线路遭受雷击故障的闪络类型都很难准确区分。

1.2 设计方面。

我国很多地区在早期建造的低压线路设计时没有提供土壤电阻率。这从源头上使输电线路的防雷水平较低;此外, 由于防污的需要, 合成绝缘子大规模应用于输电线路, 但合成绝缘子伞裙直径小, 有效干弧距离比同高度的瓷或玻璃绝缘子串短, 耐雷水平相对较低, 容易增加雷击放电机率。

1.3 维护方面。

输电线路随着时间而不断出现老化, 并且原有的很多输电线路电阻较高。一些输电线路接地装置存在许多问题, 例如接地装置年久失修、残缺不全、电阻增加、接地体严重腐蚀等, 由于这些原因, 使得输电线路耐雷水平逐渐下降。在日常的维护工作中, 由于种种原因, 存在许多问题没有得到很好解决。

2 输电线路防雷击的措施

2.1 选择的合理输电线路路径一般情况下, 遭受雷击线路往往都发生在线路的某些地段, 即易击区。

经验表明, 易遭受雷击的地区有: (1) 四周是山丘的潮湿盆地;地下有导电性矿的地面和地下水位较高处; (2) 雷暴走廊; (3) 土壤电阻率较小的地方; (4) 具有不同电阻率上壤的交界地段。输电线路防雷设计的主旨是提高线路的防雷性能, 降低线路的雷击跳闸率。在确定线路路径时, 应综合考虑线路的运行方式、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件、线路电压等级和线路经过地区雷电活动的强弱, 并参考当地原有线路的运行经验, 采取合理的保护措施。

2.2 架设避雷线。

架空线路装设避雷线, 是为了防止雷电波直击导线, 产生损毁线路绝缘的过电压。架设避雷线后, 雷击时雷电流沿避雷线引下线进人大地, 保证线路的安全供电。因此, 架设避雷线是输电线路防雷保护最基本和最有效的措施。此外架设避雷线还具有以下作用: (1) 分流作用, 避雷线一般直接接地泄导雷电流, 以降低雷击过电压; (2) 对导线有耦合作用, 降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压。线路电压越高, 架设避雷线的效果愈好, 因此高电压输电线路应全线架设避雷线, 在山区地段应采用双避雷线。

2.3 降低杆塔接地电阻。

送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比, 根据土壤电阻率的情况, 降低杆塔的接地电阻, 是提高输电线路耐雷水平最经济、有效的措施。因此要加强降阻手段的应用, 如增加杆塔埋设深度, 延长接地极的使用, 增加垂直接地极的应用, 使用降阻剂等方法。

2.4 采用中性点非有效接地方式。

常采用中性点经消弧线圈接地的方式可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除, 不致于引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时, 由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线, 增加了分流和对未闪络相的耦合作用, 使未闪络相绝缘上的电压下降, 从而提高了线路的耐雷水平, 限制故障范围。

2.5 加强线路绝缘水平。

因为线路防污的需要, 合成绝缘子大规应用于输电线路, 但合成绝缘子的耐雷水平较低, 这增加雷击放电几率。况且, 合成绝缘子都需装有均压环, 这进一步降低了合成绝缘子的耐雷水平。在实际运用中发现悬垂线夹内导线发生断股的线路基本都是使用合成绝缘子的。送电线路的绝缘水平与耐雷水平是成正比的, 保证送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。为降低线路跳闸率, 可在高杆塔上增加绝缘子串片数, 以加强线路绝缘。

2.6 做好维护工作。

在雷雨季节之前, 需加强避雷线的运行与检修, 对于地线锈蚀等情况要进行重点检查, 对接地装置电阻值测试, 及时处理那些电阻值偏大的装置。在雷雨季节, 做好雷击线路的检查工作, 及时更换和补修损坏的设备, 检查发生闪络的绝缘子串的导线、地线线夹, 必要时还应该对相邻挡线夹及接地装置进行检查, 以确保装置的完好性, 极大缓解雷击闪电跳闸率。

输电线路防雷工作是一项长期艰巨的任务。输电线路的防雷工作也不能只是以上措施就能彻底解决的, 需要电力系统内各个部门的相互合作, 综合考虑各种因素, 采取合理、经济的保护措施。不断积累运行管理经验, 加强输电线路运行维护, 才能尽量减少雷害的发生, 减少雷电对线路的危害, 提高线路的耐雷水平, 将雷害带来的损失降低到最低限度。

总之, 电力输送过程中的雷击现象是复杂的、长期的。目前防雷技术措施也只是相对的降低雷害概率。减少雷击线路输电安全事故, 需要广大电力工程专业人员充分发挥技术才能。依靠科技创新, 并在实践中不断摸索, 积累经验。完善输电线路的防雷设施, 开发更有效的防雷措施。

摘要:目前输电线路雷击事件较为突出, 威胁电网使用安全, 所以采用有效的线路防雷保护措施, 减少输电线路雷击事件发生, 对保证线路安全稳定经济运行十分重要。通过查阅文献, 笔者分析了线路遭受雷击的原因, 并着重总结了输电线路防雷击的措施。

关键词:雷电危害,输电线路,防范措施

参考文献

[1]架空送电线路设计技术规程[M].北京:北京水利电力出版社, 1979.

[2]实用电力接地技术[M].北京:中国电力出版社, 2001.

[3]林韶文, 黄群古, 曾益民.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].高电压技术, 2003 (5) .

高原地区输电线路防雷保护措施探讨 篇7

1 输电线路雷击灾害类型分析

输电线路是否容易遭受雷击, 这主要跟接地装置的完好性有直接的关系, 因为雷击是通过建立一个放电通道, 使地面感应到云层中的电荷。而雷击又分为直击雷和感应雷, 直击雷对于110 千伏以上的输电线路危害最大, 而感应雷则对35 千伏及以下的输电线路危害最大。因为我国的高压输电线路建设越来越广泛, 所以直击雷成为雷击灾害的主要类型。直击雷分为绕击和反击, 绕击雷是雷电通过避雷线直接击中导线而出现的过电压, 主要与杆塔高度以及特殊地形有关;而反击雷主要与绝缘强度与杆塔接地电阻有关。

2 雷电对高原输电线路的危害

雷电对于高原输电线路的危害着重体现在安全上, 一是雷电击中输电线路, 会引起相当高的过电压, 继而发生继电保护性的跳闸, 造成运行电路强行被切断, 影响社会生产;二是雷电会施加巨大的电流在输电线路上, 导致线路炸毁、熔断或燃烧等, 雷电巨大的电动力还会造成杆塔等硬件设备的机械损伤。并且雷电导致的线路损坏, 电力系统不能通过自身的修复能力自动恢复, 这就要求电力部门需要花费一定的人力和时间进行检修处理。而甘孜州地区属于高原型季风气候, 地域差异明显, 气候复杂多变, 而且由于海拔的缘故, 是输电线路雷电灾害的高发区。

3 常用的防雷措施

3.1 架空地线的运用

架空地线就是人们常说的避雷线, 主要对导线起到屏蔽保护作用, 用来对雷电进行分流, 避免雷电直接击中导线。架空地线一般安装在导线的上方, 大多是进行全线架设, 可以保护整条线路, 因此常常成为主要的导线保护措施。一般来说, 雷电活动频繁的地区, 应架设双避雷线, 而在低于35 千伏的输电线路, 只需要在变电所进出的一至两千米架设避雷线, 以免造成资源浪费。但是架空地线并非万无一失的防雷方法, 因为避雷线是在导线的上方, 太细达不到防雷效果, 反而成为潜在威胁, 而建设达标的避雷线, 又会使杆塔的结构复杂化, 增加工程投入, 并且会人为增加杆塔高度, 增加雷击风险。所以在甘孜州这种高海拔地区, 这种方法应该慎用, 但是在土壤电阻率高的地区, 因为地面感应电荷难以随雷云的移动而流动, 所以架空地线可以有效的降低线路雷击。

3.2 加强线路绝缘提高线路耐雷水平

线路绝缘性能的优劣将直接影响到线路的耐雷水平, 所以在雷击灾害的高发区, 应该提升绝缘子的性能。线路运行的管理单位要加强对绝缘子的全过程管理, 并严把质量关, 杜绝劣质的绝缘子挂网运行。并且对已经挂网运行的绝缘子, 应该按照相关规定, 定期进行绝缘子检测, 确保线路的绝缘性能。像甘孜州这样的高原地区, 对于经常遭受雷击的杆塔可以适当增加绝缘子的数量, 并且有规定要求, 超过40 米的杆塔, 每增加10 米就应该增加一片绝缘子。

3.3 降低杆塔的接地电阻

输电线路为什么会引发雷击, 这是由于杆塔的引雷特性所决定的, 所以降低杆塔接地电阻是最直接也是最有效的防雷措施之一。在雷雨天气中, 当雨水将地面淋湿之后, 土壤的电阻率会大大降低, 从而使杆塔顶部成为最常见的落雷点, 所以对于这种自然降低土壤电阻率的情况, 配合避雷针的使用, 可以达到防雷效果。因为杆塔接地电阻过大, 会在雷击时, 使杆塔的电位升高, 对输电线路产生反击, 而土壤电阻率满足要求, 则雷击时的大部分电流会直接流入大地, 从而不使线路绝缘遭受破坏, 保证线路的运行安全。所以在土壤电阻率高的地方, 降低杆塔接地电阻是防雷的有效方法。

3.4 线路避雷器的使用

在一些雷电活动比较频繁的地区, 像高原地区输电线路会经过山坳、森林等, 增加了雷击几率, 而这些地方经过接地电阻改造却依旧达不到防雷要求的区域。应该使用线路避雷器, 什么是线路避雷器?这其实就是一个非线性的电阻, 电压越低, 则电阻越高, 反之则越低。这种避雷器通常与绝缘子联合使用, 它们一般并联在杆塔上, 当遭受雷击时, 它们串联的间隙会放电, 保证线路跳闸停电。这种线路避雷器有很好的防雷效果, 但是价格成本较高, 所以在甘孜州等高原地区, 应选择合适的重要地点进行安装设置, 避免资金浪费;

3.5 输电线路无避雷线的防雷手段

输电线路不安装避雷线的防雷主要是在土壤电阻率高的地区, 一般可以从两方面入手, 一方面就是适当的增加杆塔的绝缘性能, 增大绝缘子的裙边距离, 防止在雷雨天气, 出现闪雷事故;另一方面就是防止杆塔顶部形成落雷点, 前文提到过, 在雷雨天气, 土壤的电阻率会降低, 这样由于雷云的移动, 杆塔顶部会成为最常见的落雷点。一般情况下, 会使用避雷针等防雷装置, 而无避雷线的情况下, 应该是输电线路的杆塔横担接地, 并用连续伸长接地体将每基杆塔的接地装置连接起来的, 为异性电荷的移动提供一条低阻通道, 防止杆塔顶部及杆塔附近地面突出物处的雷电场强发生畸变, 这样就可以防止线路遭受雷击。

4 结束语

输电线路防雷一直都是电力工作的重要部分, 而在高原地区由于地形的特殊性, 需要采取一些相对创新的手段, 以便适应高原防雷的情况, 例如从建设难度、资金投入以及后续的维护等方面进行考虑, 既保证线路运行稳定也要保证社会用电安全, 所以应该摸清高原地形气候特征, 因地制宜采取防雷措施。

摘要:高原地区因为地形气候的特殊性, 经常会在夏秋两季形成雷雨天气, 使这些地方成为输电线路雷击灾害的高发区。本文将以甘孜州为例, 通过解读输电线路经常遭遇的雷电灾害类型, 以及雷电对输电线路的危害, 提出一些如:架设避雷线、安装避雷器等防雷措施, 以此保证输电线路的安全运行。

关键词:高原输电,线路防雷,措施探讨

参考文献

[1]张育华, 詹铭, 周伟才.深圳地区高压架空输电线路防雷措施的探讨[J].深圳特区科技, 2005.

[2]欧亚美.浅析高原地区输电线路防雷措施的应用[J].科技资讯, 2013.

[3]王春杰等.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].电瓷避雷器, 2010.

电力系统输电线路防雷保护技术分析 篇8

为了应对架空输电线路的雷害问题, 业内有一些通用的技术手段, 如改造杆塔接地、加装线路型避雷器、加强线路绝缘等。近年来, 各大电网公司先后开展了多条频繁雷击跳闸线路的综合防雷技术改造, 取得了局部成效, 但输电线路整体的雷击跳闸率依然居高不下。

1 防雷保护新技术

1.1 雷电接闪器

国家电网南平电业局运维检修部辖区内35千伏太丹线线路总长10几公里, 共有40根杆塔, 由于其地点位置特殊, 是雷击高发区, 每年的雷雨季节基本上都要发生四至五起因雷击导致的线路跳闸故障, 从今年6月开始, 在其中的27根杆塔上安装一种新型的防雷装置———雷电接闪器。

这套新型的防雷装置区别于以前的避雷系统的地方就在这个核心元件, 当雷电击向接闪器时, 其产生的雷电波峰、冲击力经过“纳米磁阻流器”的能量转换后, 雷电波峰幅度可削减30%, 而雷电产生的对塔身和输电线路的冲击力则可下降70%至80%, 大大提高了输电线路和设备的耐雷水平, 迅速降低线路雷击跳闸率。而原来的避雷器只是原封不动地将雷击产生的能量牵引到地下, 极易击坏设备、线路, 产生跳闸故障。

1.2“差异化防雷”技术

广西电网电科院依托全网主设备安全预警决策平台提供的强有力的信息支撑, 结合各类数据, 分析了输电线路特征参数差异、走廊雷电活动差异、历史雷害状况差异、防雷分析计算方法差异、防雷维护措施差异和防雷工程技术经济性差异等技术要素对输电线路雷害的发生及防治的影响。在此基础上, 提出了“有选择、有侧重、有针对、有差别”的输电线路防雷工作策略, 即目标输电线路是否需要开展防雷技术改造要有选择, 不同雷击故障成因下的防雷技术改造要有侧重, 选择哪些位置杆段进行改造要有针对, 改造到什么程度要有差别。正是通过这四个维度的量化分析, 对输电线路全线的雷害风险实现了以杆塔为单元的细化评价, 为防雷工程的实施提供了科学的决策依据。

通过定制化、定量化、具体化确定输电线路防雷工程的实施方案, 试点线路实现了实效性和经济性兼得。2011年以来, 差异化防雷技术在广西电网得到迅速推广, 十余条雷害频繁输电线路相继完成了差异化防雷评估与治理。2012年雨季里, 这些输电线路的雷害问题均得到有效遏制, 其中更是有数条线路未再发生过雷击跳闸。

1.3 构筑坚强电网防雷体系

为确保供电线路、设施安全稳定运行, 电力公司相关技术人员应该根据季节特点、线路运行经验及相关工作部署, 加强线路防雷工作。针对各条输电线路的防雷情况进行梳理普查, 积极采取防范措施, 着力做好电网防雷避雷工作;开展接地装置普查, 继续加强对不合格接地电阻测试闭环管理, 及时消除设备隐患;通过各类检修、消缺及时更换雷击瓶, 保证输电线路可靠运行;定期开展防雷分析, 制订针对性措施, 划分易受雷击线路、杆段提出防范措施;有效评估线路避雷器所起防雷作用, 有计划地对每条线路易受雷击点位进行避雷器的安装, 同时建立完善输电线路避雷器台帐资料, 做好输电线路避雷器检查、记录工作;结合雷暴日较高、地形较为恶劣等问题, 要求提高设计标准, 对所有新建、技改线路进行全线避雷器架设。充分利用公司内部网站、协同办公系统、宣传栏、手机短信等宣传载体, 及时发布雷电灾害监测预警信息, 并对雷电防护、灾情处置等科普知识进行宣传、教育和普及, 进一步提高全公司人员的防雷减灾意识。

1.4 新型复合柱式防断线绝缘子

为提高架空绝缘导线的安全运行能力, 针对绝缘导线防雷问题, 宁波电业局对区域内配电线路历年来雷击跳闸及雷电活动进行统计分析, 找出易击线路和易击段。同时采取更换新式防断线绝缘子的措施提高配电线路综合防雷水平, 防止雷电对电网造成损害。

这种新型绝缘子能防止雷电过电压引起绝缘子闪络或击穿, 以及工频电弧烧断绝缘导线, 有效减少系统跳闸。该项防雷新措施的应用, 不仅可以提高电力系统安全运行水平, 大幅减少施工作业人员的劳动强度, 同时也节约了作业面的有限空间, 以及自恢复设计, 实现真正意义上的免维护运行。

2 万州地区防雷措施分析

在我国山区, 由于下垫面较为复杂, 之间的热力状况差异也较大, 容易产生空气对流, 因而积雨云出现的几率较大。而起伏的山峦又使得空气运动呈现一种非常不规则的乱流状态, 并能影响到相当高的高度, 容易生成雷电天气。此外, 不稳定的暖湿气流进入山区, 受地形作用的抬升, 也极易成为积雨云。所以, 一般说来, 山区出现雷电的频率要比平原或盆地多一些。例如, 我国新疆天山地区的平均年雷电日数达50多天, 而塔里木和准噶尔盆地则不足5天。

万州地区输电线路地处三峡库区腹心且分布较广, 覆盖万州、梁平、忠县、开县、云阳、城口、巫山、巫溪、奉节等一区八县, 属于典型的雷电活动频繁地区之一。从2006年至2011年5年中, 万州电网年平均雷暴日为43天, 极值达59天, 在全国属较强雷暴区域。

因此, 应当从万州地区输电线路的实际情况出发, 结合相关防雷机理和经验, 对雷击形式进行对比分析, 找出万州地区输电线路的雷击特点和存在问题, 将典型输电线路雷击作为分析对象, 分析其造成雷击的影响因素, 对万州地区输电线路提出有建设性的改进防雷措施, 具有重要的科学意义和应用前景。

3 结论

为防止和减少雷害故障, 设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况, 还要结合原有高压输电线路运行经验以及系统运行方式等, 通过比较选取合理的防雷设计, 提高高压输电线路的耐雷水平。

电力系统输电线路防雷保护技术分析 篇9

为了应对架空输电线路的雷害问题, 业内有一些通用的技术手段, 如改造杆塔接地、加装线路型避雷器、加强线路绝缘等。近年来, 各大电网公司先后开展了多条频繁雷击跳闸线路的综合防雷技术改造, 取得了局部成效, 但输电线路整体的雷击跳闸率依然居高不下。

1 防雷保护新技术

1.1 雷电接闪器

国家电网南平电业局运维检修部辖区内35千伏太丹线线路总长10几公里, 共有40根杆塔, 由于其地点位置特殊, 是雷击高发区, 每年的雷雨季节基本上都要发生四至五起因雷击导致的线路跳闸故障, 从今年6月开始, 在其中的27根杆塔上安装一种新型的防雷装置———雷电接闪器。

这套新型的防雷装置区别于以前的避雷系统的地方就在这个核心元件, 当雷电击向接闪器时, 其产生的雷电波峰、冲击力经过“纳米磁阻流器”的能量转换后, 雷电波峰幅度可削减30%, 而雷电产生的对塔身和输电线路的冲击力则可下降70%至80%, 大大提高了输电线路和设备的耐雷水平, 迅速降低线路雷击跳闸率。而原来的避雷器只是原封不动地将雷击产生的能量牵引到地下, 极易击坏设备、线路, 产生跳闸故障。

1.2“差异化防雷”技术

广西电网电科院依托全网主设备安全预警决策平台提供的强有力的信息支撑, 结合各类数据, 分析了输电线路特征参数差异、走廊雷电活动差异、历史雷害状况差异、防雷分析计算方法差异、防雷维护措施差异和防雷工程技术经济性差异等技术要素对输电线路雷害的发生及防治的影响。在此基础上, 提出了“有选择、有侧重、有针对、有差别”的输电线路防雷工作策略, 即目标输电线路是否需要开展防雷技术改造要有选择, 不同雷击故障成因下的防雷技术改造要有侧重, 选择哪些位置杆段进行改造要有针对, 改造到什么程度要有差别。正是通过这四个维度的量化分析, 对输电线路全线的雷害风险实现了以杆塔为单元的细化评价, 为防雷工程的实施提供了科学的决策依据。

通过定制化、定量化、具体化确定输电线路防雷工程的实施方案, 试点线路实现了实效性和经济性兼得。2011年以来, 差异化防雷技术在广西电网得到迅速推广, 十余条雷害频繁输电线路相继完成了差异化防雷评估与治理。2012年雨季里, 这些输电线路的雷害问题均得到有效遏制, 其中更是有数条线路未再发生过雷击跳闸。

1.3 构筑坚强电网防雷体系

为确保供电线路、设施安全稳定运行, 电力公司相关技术人员应该根据季节特点、线路运行经验及相关工作部署, 加强线路防雷工作。针对各条输电线路的防雷情况进行梳理普查, 积极采取防范措施, 着力做好电网防雷避雷工作;开展接地装置普查, 继续加强对不合格接地电阻测试闭环管理, 及时消除设备隐患;通过各类检修、消缺及时更换雷击瓶, 保证输电线路可靠运行;定期开展防雷分析, 制订针对性措施, 划分易受雷击线路、杆段提出防范措施;有效评估线路避雷器所起防雷作用, 有计划地对每条线路易受雷击点位进行避雷器的安装, 同时建立完善输电线路避雷器台帐资料, 做好输电线路避雷器检查、记录工作;结合雷暴日较高、地形较为恶劣等问题, 要求提高设计标准, 对所有新建、技改线路进行全线避雷器架设。充分利用公司内部网站、协同办公系统、宣传栏、手机短信等宣传载体, 及时发布雷电灾害监测预警信息, 并对雷电防护、灾情处置等科普知识进行宣传、教育和普及, 进一步提高全公司人员的防雷减灾意识。

1.4 新型复合柱式防断线绝缘子

为提高架空绝缘导线的安全运行能力, 针对绝缘导线防雷问题, 宁波电业局对区域内配电线路历年来雷击跳闸及雷电活动进行统计分析, 找出易击线路和易击段。同时采取更换新式防断线绝缘子的措施提高配电线路综合防雷水平, 防止雷电对电网造成损害。

这种新型绝缘子能防止雷电过电压引起绝缘子闪络或击穿, 以及工频电弧烧断绝缘导线, 有效减少系统跳闸。该项防雷新措施的应用, 不仅可以提高电力系统安全运行水平, 大幅减少施工作业人员的劳动强度, 同时也节约了作业面的有限空间, 以及自恢复设计, 实现真正意义上的免维护运行。

2 万州地区防雷措施分析

在我国山区, 由于下垫面较为复杂, 之间的热力状况差异也较大, 容易产生空气对流, 因而积雨云出现的几率较大。而起伏的山峦又使得空气运动呈现一种非常不规则的乱流状态, 并能影响到相当高的高度, 容易生成雷电天气。此外, 不稳定的暖湿气流进入山区, 受地形作用的抬升, 也极易成为积雨云。所以, 一般说来, 山区出现雷电的频率要比平原或盆地多一些。例如, 我国新疆天山地区的平均年雷电日数达50多天, 而塔里木和准噶尔盆地则不足5天。

万州地区输电线路地处三峡库区腹心且分布较广, 覆盖万州、梁平、忠县、开县、云阳、城口、巫山、巫溪、奉节等一区八县, 属于典型的雷电活动频繁地区之一。从2006年至2011年5年中, 万州电网年平均雷暴日为43天, 极值达59天, 在全国属较强雷暴区域。

因此, 应当从万州地区输电线路的实际情况出发, 结合相关防雷机理和经验, 对雷击形式进行对比分析, 找出万州地区输电线路的雷击特点和存在问题, 将典型输电线路雷击作为分析对象, 分析其造成雷击的影响因素, 对万州地区输电线路提出有建设性的改进防雷措施, 具有重要的科学意义和应用前景。

3 结论

为防止和减少雷害故障, 设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况, 还要结合原有高压输电线路运行经验以及系统运行方式等, 通过比较选取合理的防雷设计, 提高高压输电线路的耐雷水平。

雷电活动是一个复杂的自然现象, 需要电力系统内各个部门的通力合作, 才能尽量减少雷害的发生, 将雷害带来的损失降低到最低限度。电力系统输电线路防雷是一个系统工程, 在工程设计应该全方位防护、综合治理、层层设防才能保障电力系统输电线路正常可靠的运行, 此外正确选择和使用防雷保护装置是非常重要的。

摘要:结合笔者多年实际工程经验, 针对电力系统输电线路防雷保护技术进行了分析, 并结合笔者所在供电公司的实际情况, 分析了该地区的防雷措施。

关于电力输电线路防雷问题的探究 篇10

【关键词】电力输电;线路;防雷;问题;输电线路

1、引言

现阶段,我国的输电线路都设置在山上或者视野开阔的地方,尤其是一些架空的线路、高于110kv线路等。这些地方雷电经常出现,尤其到了夏季,输电线路经常会出现雷电的事故。有学者做过调查,夏季是多雷的季节,出现跳闸的现象要比其他季节多很多,有的地方更甚。虽然我国对输电线路进行了改进,因为雷电造成跳闸的次数下降很多,但是从根本上不能不重视起来,因为雷电事故对于输电线路会带来威胁【1】。所以,运用好的办法防止雷电影响输电线路的安全,是文章要分析的问题。

2、雷击对输电线路的危害

输电线路发生雷电事故有感应雷与直击雷两种类型。现阶段,我国高于110kv输电线路发生雷电事故的原因不明确,从而没有更好的防雷方法,这严重影响了输电线路的安全。还有,一些设置在山上的输电线路,发生雷电事故造成的危害更大。雷电击中输电线路,会造成输电线路绝缘体失效,而且会穿出输电线路,最后输电线路不能正常工作。

3、输电线路防雷的主要原则

输电线路发生雷电事故有几种类型,分别介绍如下:雷电直接击中输电线,输电线路出现闪烁,闪络现象转为工频电压现象,输电线路出现跳闸,最后以不能工作结束。从上面这个过程来看,分为四个环节。所以,制定防雷方面,要从这四个环节着手,只要这四个环节做好,雷电事故会减少很多。下面主要对这四个环节制定防雷方法进行阐述:

A 保护输电线路,不让其被直击雷碰到。

B 输电线路外面包层绝缘体,如果输电线路被直击雷碰到之后防止出现闪烁【2】。

C 输电线路出现闪络现象之后不建立工频电压。

D 不中断电力供应。

4、输电线路的安全措施分析

安全措施在输电线路的防雷工作中占有重要地位。输电线路设立防雷设施,确保输电线路供电安全,防止雷击事故出现,这都需要工作人员运用合理的措施。如果发生雷击事故,最大限度地防止癫痫出现闪烁,这样可以尽量减少跳闸率。下文讲解了防雷方法中要注意的几点事项:

4.1降低电路杆塔的接地电阻

接地电阻和电线杆电位的高低直接挂钩,而电线杆电位的高低和电压直接挂钩。也就是说电线杆接地电阻小,电线杆受到雷击之后的电位也小,输电线路经过的电压也变小。这样输电线路受到雷击之后出现事故的可能性减小,所以减小电线杆的接地电阻是防雷的重要方法之一。

4.2对雷电参数进行有效分析

进行雷电分析主要是为了对输电线路划分等级,并且运用与之相符的防雷方法。输电线路分析的流程是,电力员工把相关数据输入定位系统中,定位系统会分析和记录这一天雷电现象,得出输电线路是否会发生雷击现象和发生雷击现象是否会跳闸,根据结论制定与之相符的方法【3】。对雷电分析的意义就在于对输电线路的等级进行划分,并采取相应的防雷措施。

4.3加强输电线路的绝缘,提高输电线路的耐雷击水平

输电线路绝缘性的好坏直接关系到输电线路遭受雷击可能性的大小。所以,电力员工平时要增强输电线路绝缘体的检查力度,保证绝缘体质量合格,避免因为绝缘体不合格使输电线路发生雷电事故影响电力供应。如果电路已经安装了绝缘体,电力部门也不能松懈,要根据国家的有关规范对其进行检查,如果发现绝缘体损坏,要及时地替换。此外,工作人员每次检查线路之后,都要统计绝缘体的损坏率,保证线路一直符合供应标准。

4.4设置避雷线

避雷线也叫做架空地线,它的用途主要是用来遮挡导线对导线进行屏蔽,发生雷击现象之后,可以将电流分成几股,从而减少强电流对导线的作用。通常,避雷线都放在导线的上面,主要是为了保护导线,防止出现雷击事故【4】。出于安全考虑,110kv避雷线应该沿着输电线路铺设。有些地方是雷电经常出没的地方,应该铺设两道避雷线,增强避雷线的分流作用,防止输电线线路遭遇雷击之后电流过大出现闪烁。

4.5增加线路避雷器

避雷器起到保护输电线路的作用,虽然不能百分之百防止雷电事故的发生,但是也可以减少一定的灾害程度。尤其是在一些雷电出没次数多的地方,既可以减少接地电阻,也可以安装避雷器。避雷器实际上是电阻的一种,它属于非线性电阻,工作人员把它和绝缘体安装在电线杆上面,可以防止绝缘体发生闪烁。还有,如果发生雷击现象,避雷器可以保护绝缘体,自然输电线路也得到了保护【5】。虽然避雷器作用很好,但是它价格比较高。因此,在使用避雷器的时候,工作人员应该要对当地的地形进行详细考虑,选择最佳位置,保证作用最大化。

4.6设置输电线路自动重合闸装置

如果输电线路被雷击中,可能会立即接地,线路发生故障,出现跳闸。这种现象经常发生,工作人员不要慌张,可以安装自动重合闸,跳闸之后,这种设备可以主动恢复,保证线路正常供电【6】。

4.7工作人员加强输电线路保护角的检测

工作人员平时应该对一些线路检查校正保护角,发现保护角偏大的线路,要及时地安装避雷器,这样可以有效地保护线路,确保线路安全供电。所以对保护角的检验校正是一项必不可少的工作。

4.8保证接地情况良好

接地工作在防雷工作中作用很大,它可以保证输电线路供电安全。还可以保证避雷器、避雷针起到保护作用。由于避雷针、避雷器保护输电线路的主要原理就是对雷电进行分流,如果接地不良好,分流不能正常进行,还是会损伤到输电线路【7】。

5、结语

综上所述,随着现代社会的不断发展与进步,人们对于输电线路的要求也越来越高。而输电线路防止雷电事故是一件艰巨而重要的工作。工作人员应该在实际工作中,根据工作经验,再结合理论知识,总结出解决防雷问题的方法,确保输电线路的安全。

参考文献

[1]陈文旺.浅谈电力系统输电线路与防雷措施[J].机电信息.2012.32(36).

[2]叶海宏.分析输电线路的防雷设施及其重要性[J].价值工程,2010(33).

[3]何景峰.输电线路的防雷技术分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(11).

[4]严玲.浅议输电线路雷击故障及防雷措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(08).

[5]张洪.综合防雷措施在雷击多发地段输电线路防雷中的应用[J].科技创新导报,2013(28).

[6]胡小林.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].现代营销(学苑版),2011(06).

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