110kV架空输电线路综合防雷技术措施探讨

110kV架空输电线路综合防雷技术措施探讨

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摘要:在输电线路的防雷技术中有两个比较关键的问题,一个是综合技术问题,另一个是经济方面的问题。在输电线路的雷电灾害防治过程中根据实际情况摸透雷电灾害发生的规律,摸清楚雷电灾害发生的特性,根据发生的规律来找到对应的雷电防治策略,在此基础上进行有针对性的雷电防治。本文分析了加强110kV架空输电线路综合防雷技术的重要性,提出了加强110kV架空输电线路综合防雷技术的措施。

关键词:110kV;架空输电线路;综合防雷;技术措施

引言

110kV架空输电线路通常会选择在山地、旷野和丘陵等地带架设,故雷击事故出现的频率会比较高,在电网总体雷害事故中,此类线路雷害事故占据着极大的比例,对电网的安全运行带来了巨大威胁,对供电稳定性也有影响。过去在对线路进行防雷改造时,所选择的方法往往带有一定的盲目性,防雷效果不佳,所以需要从实际情况出发,制定出综合性的防雷技术措施,确保电力系统能够安全、稳定的运行。

一、110kV架空输电线路综合防雷技术的重要性

在对110kV架空输电线路综合防雷技术进行探讨和研究之前,首先要对雷电的产生及其产生的过程做进一步的了解,从而做到从源头上防止雷击的发生。雷电形成的过程比较繁琐,通常情况下是由大气中的水蒸气在遇冷并且受到上升气流的强大冲击时,不同极性的电荷会依附在一些水滴上,一些带有负电的水滴会在气流的作用下形成雷云,雷云在高空中相互发生碰撞,释放一定程度的电流,这些电流导致了雷电的形成。雷电发散出的电流值是非常高的,不过其放电的时间是非常短的,在很短的时间之内放出上千安的电流,使雷云周围的空气迅速膨胀起来,并且伴随有强光和巨响。由于在这个过程中会产生强大的感应电压,使得110kV架空输电线路导线上的绝缘体被击穿,甚至有可能波及到电气设备和周围的建筑物,对人们的生命安全和经济效益都会产生极大的危害。所以,在这种状况之下,加强110kV架空输电线路综合防雷技术水平是相当重要的。

二、110kV架空输电线路综合防雷技术措施

合理的防雷措施不仅能够提升输电线路的输电稳定性,还能够提升输电线路的安全性能。为了有效的避免110kV架空输电线路遭遇雷击事件的发生,预防措施有以下几个。

1、将架空输电线路绝缘水平提升

要实现架空输电线路防雷能力的增强,最主要的方式是提升110kV架空输电线路的绝缘性能。电网运行管理部门在架空输电线路绝缘性能的提升过程中发挥着重要的作用,要对电网的质量进行相应的管理和控制,做好相应措施。在保护设施的安装过程中,要保证设备安装的正确性。合理预测雷击发生时的最大电压和最大电流是非常关键的,确保开关和熔断器能够及时动作。在输电网运行的过程中,低压和高压的设备配置要以完成线路输送的最大负荷量作为施工的基础和前提,同时防雷能力也要进一步的加强。针式绝缘体在遭受到雷电的打击时容易出现损坏,但是它的应用非常广泛,所以,要加强针式绝缘体的防雷能力,对于提高输电线路的防雷水平有着非常重要的意义。对于接地导线要进行相应的保护,使得架空输电线路的稳定性得到强化,以此来保证设施的正常运转,减少安全事故的发生。要定期对电网的接地装置的接地电阻进行检查,及时处理其中存在的问题。

2、强化接地装置

第一,降低输电线路杆塔的电阻。在输电线路系统中杆塔由于自身具备的高度,使得杆塔遭遇的雷击事件发生率较高。减少杆塔的电阻大小能够有效的提升输电线路的综合耐雷击水平,从而最大程度的降低输电线路的跳闸事故的发生。第二,将耦合系数增加。通过雷击闪络原理得知,减少电感、降低接地电阻、增加耦合系数等都能够将线路综合耐雷水平提升。增设耦合地线与布设架空地线是常规的增加耦合系数的方法。然而雷击具有稳态电磁感应和暂态行波过程,为了对杆塔接地装置的分布情况进行改善,可以选择与应用加强型强化电磁感应型杆塔接地射线的方法,而且还可以将耦合系数增加。因一些地区的土壤电阻率会高于1000Ω,在提升110kV架空输电线路电磁耦合系数时,就可以应用上述方法,将线路绝缘子串雷击时所承受的冲击电压有效的降低,从而将架空输电线路综合耐雷水平进一步的提升。

3、设置侧向避雷针

如果架空输电线路经过山林地区,杆塔所处位置较高,不仅更容易受到雷击的影响,而且其所处的电磁环境也更加复杂,是110kV架空输电线路防雷中需要重点关注的部分。相关理论研究和工程实践表明,在线路杆塔横担两侧设置侧向避雷针,能够非常有效的预防绕击过电压。侧向避雷针的长度通常为3m,其中中间规定部分约1.2m,其余1.8m为横向设备部分,为了保证避雷针的稳定性,设置有三个固定点,通过螺栓实现避雷针与横担的可靠连接,同时将接地引下线与杆塔的接地体连接在一起,从而保证了线路在遭受雷击后,与避雷针连接的接地引下线能够将雷电电流引人到大地中,实现对于线路和杆塔的保护。不过,在安装了侧向避雷针之后,会增加线路的引雷率,可能导致反击故障率的升高,对此,应该适当增加绝缘子串的数量,进一步提高线路整体的耐雷水平。

4、减小线路保护角

这种方法一般适用于新建线路,能够显著降低110kV架空输电线路的绕击跳闸率,而对于已经建成并且投人使用的线路,想要对固定的线路保护角进行改变,不仅缺乏良好的实施环境,而且并不具备技术与经济上的可行性。对于这种情况,在实际操作中,技术人员必须结合线路的具体情况,从技术、经济等方面进行对比分析,对线路保护角进行选择和明确,为线路的安全稳定运行提供良好的基础支撑。

5、装设雷电定位系统

根据雷电定位系统提供的雷电流极性与幅值信息,同杆塔塔型、导线排列方式、周围地貌地形、故障部位、现场故障情况结合起来,将雷电较为活跃处线路反击、绕击形式分析得出,之后采取一些有效的事故处理措施进行处理。反击和绕击事故处理措施存在较大的差异,比如对杆塔地网进行改造时,能够将反击耐雷水平提升,可对绕击的效果就会不是很好。同时,在排除线路故障雷击原因、雷电活动资料掌握和指导线路雷击点查找等方面,雷电定位系统在其中也发挥着重要的作用。

结束语

总之,110kV输电线路是整个电力系统中非常重要的组成部分,它承担着整个电网运行的重要任务。110kV架空输电线路经常会被布设到野外,复杂的地形会对线路的架设及后期的应用及维护带来影响。雷电对其所带来的影响和伤害是不容忽视的,若其遭遇雷击,必然对整个输电线路的安全、稳定运行带来巨大的威胁。通过以上的论述,希望为更好的解决线路雷击问题提供一定的帮助,为打造更加安全、稳定的电网环境奠定基础。

参考文献

[1]李明光.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].经营管理者,2016,13:396.

[2]高文焕,甄志明.沿海地区110kV同塔双回或多回架空输电线路并联间隙防雷技术研究与应用[J].科技创新与应用,2016,35:221.

[3]王晓宁.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].电子技术与软件工程,2015,22:238.

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