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科技论文

提高高压输电线路防雷水平的措施

时间:2023-08-17 01:34 所属分类:科技论文 点击次数:

1、雷电会对电力输电线路造成危害
 
在自然界中,雷电是一种常见的自然现象。雷电在产生过程中具有很强的不确定性和强度,并伴随着巨大的破坏能力,在雷电释放过程中会产生巨大的磁场效应。因此,如果电力输电线路被雷电击中,就会使输电线路中的绝缘体部分失效,造成巨大的电压和跳闸,进而发生巨大的电力事故,影响人民生命财产的安全。
 
2、提高高压输电线路防雷水平的措施
 
2.1影响高压输电线路防雷水平的因素
 
2.1.1塔的接地电阻。塔的雷电冲击电位与塔的接地电阻有关,高压输电线路的防雷水平随着塔接地电阻的增加而降低。当发生雷电打击事故时,避雷线和输电线路的波阻抗大于塔的接地电阻。因此,大部分雷电流流流入地球,只有一小部分流向附近的塔。
 
2.1.2线路档距。当发生雷电打击事故时,线路档距会影响雷电波的传播时间。因为雷电波会沿着输电线路传播,所以线路档距决定了传播时间。在其他条件不变的情况下,随着线路档距的增加,线路的防雷水平也会增加。但当档距增加到一定程度时,线路的防雷水平就不会再改变。
 
2.1.3塔的高度。一般来说,随着塔的高度增加,线路的防雷水平降低。这主要与两个方面有关。一方面,随着塔的高度增加,其防雷面积也增加,被雷电击中的概率大大增加;另一方面,当塔的高度增加时,反击的概率增加,跳闸的概率也会增加。
 
2.2高压输电线路常用的防雷措施
 
2.2.1.加强对输电线路路径选择的重视。根据相关研究,高压输电线路雷击事故有一定的规律,并非所有路段都会发生雷击事故,雷击事故大多集中在某些路段。这些容易发生雷击事故的路段被称为易击区。如果在选择高压输电线路路径的过程中避开易击区,雷击事故的概率将大大降低。
 
2.2.2.合理安装避雷线。在架空输电线路中,安装避雷线是防雷的重要手段。安装避雷线不仅可以避免雷电直接击中导线,而且可以降低感应过电压。根据国家规定,不同类型的输电线路应采用不同的避雷线安装方法。
 
2.2.3.尽量降低塔的接地电阻。在使用输电线路的过程中,塔对其运行安全有很大的影响。对于普通塔,在其他因素不变的情况下,降低塔接地电阻可以有效提高输电线路的防雷水平。在塔脚电阻和避雷线的保护下,雷击事故发生时输电线路的电压将大大降低。
 
2.2.4.合理增加耦合地线。虽然降低杆塔接地电阻可以提高输电线路的防雷水平,但在某些特殊情况下,很难降低杆塔接地电阻。在这种情况下,应通过增加耦合地线来提高输电线路的防雷水平。耦合地线主要有两个功能:一是降低绝缘子串的反击电压;二是分流雷电流。大量实践证明,增加耦合地线可以降低雷击跳闸事故的概率,效果显著,尤其是在山区。
 
3、新的防雷措施
 
3.1可控放电避雷针
 
由于输电线路的杆塔比地面高20米或30米,暴露在荒野或山区,因此有很多机会遭受雷击,因此必须采取可靠的防雷措施。架空线路安装避雷针,有效屏蔽杆塔,确保线路安全供电。这种新型可控放电避雷针是武汉高新技术研究所经过长期防雷研究和大量高压试验取得的最新研究成果。保护范围大,绕击率低,放电电流小,感应过电压低。针以变化缓慢的小电流向上闪电放电的形式释放雷云电荷,避免强烈的向下闪电放电危害。经数千次高压放电试验证实,其引起的上行雷具有保护可靠性高、范围广、不受保护物高度影响的特点。特别适用于高压输电线路的防雷。福建省莆田地处沿海地区,雷电活动十分频繁。该局送电部在易受雷击的杆段安装可控放电避雷针,提高输电线路的防雷水平。在适用新技术的“护航”下,更好地保证了电网的安全可靠运行。
 
3.2线路避雷器
 
近年来,线性金属氧化物避雷器具有保护性能好、通流容量大、动作反应快、结构简单、体积小、重量轻等优点,在我国电网中得到了广泛的应用。安装时应注意:选择多雷区、易受雷击的输电线路杆塔,最好同时安装在两侧相邻杆塔上;垂直排列的线路只能安装上下两相;安装时尽量不要使避雷器受力,注意保持足够的安全距离;避雷器应沿杆塔单独敷设接地线,尽量减少接地电阻的影响。
 
3.3藕合地埋线
 
莲藕埋线可起到两个作用:一是降低接地电阻,连续延伸接地线是沿线埋在地中1~2根接地线可与下一基塔的塔接地装置连接,是降低高土电阻率地区塔接地电阻的有效措施之一;二是起到架空地线的一部分作用,既有避雷线的分流作用,又有避雷线的藕合作用。根据部分单位的运行经验,莲藕埋线埋在20基塔易击段后,10年内只发生一次雷击故障。有文献介绍可降低跳闸率40%,显著提高线路防雷水平。
 
4、结束语
 
输电线路防雷不仅可以完全解决上述措施,雷电活动是一种复杂的自然现象,需要电力系统各部门的合作,综合考虑系统运行模式、线路电压等级和重要性、区域雷电活动强度、地形特征、土壤电阻率等自然条件,参考当地原线路运行经验,经过技术经济比较,采取合理的保护措施。同时,不断积累运行管理经验,加强线路运行维护,尽量减少雷电的发生,尽量减少雷电损失。