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摘要:电力的发展关乎百姓的起居生活和经济发展,在电力发展中,高压输电属于其中的重点对象,是目前电力发展领域中的热点之一。因此对高压输电线路的保护显得至关重要,在高压输电线路中雷击跳闸占据主要部分,所以必须做好防雷措施。本文根据高压输电线路受到雷击的情况进行研究,探讨了针对防雷,高压输电线路应当如何选择绝缘配置及面对防雷问题应当采取哪些有效的保护措施。
关键词:电力;高压输电线路;绝缘配置;防雷措施
高压输电线路跳闸绝大部分都是由雷击造成的,对电力的快速传输带来了巨大影响。为了保障人民的用电供给,就必然需要加强对高压输电线路防雷的重视力度。对高压输电线路进行绝缘配置和防雷保护,不仅可以减少对高压输电线路的检修费用,而且能够有效的制约雷电波通过高压输电线路对变电站和发电厂的不利影响,积极避免发生大规模的停电事故。
一、高压输电线路遭受雷击的主要情况分析
1、高压输电线路发生雷击故障的主要形式
一般高压输电线路遭受的雷击形式主要有两种,一是感应雷过电压,就是指在高压输电线路附近范围内发生了雷击,由于高压输电线路的电磁感应效应产生了电压,这种雷击过电压形式很常见,对线路的威胁不大;二是直击雷过电压,就是指雷击直接发生在高压输电线路的导线、避雷线或者杆塔上产生的过电压。一般容易发生雷击事故的高压输电线路大多都是铺设在山区的风口、顺风的河谷、峡谷以及气候潮湿的山丘盆地等等。
2、高压输电线路雷击的特点以及实际原因分析
高压输电线路发生雷击问题是有一定规律的,一般在土壤电阻率较高的地方雷电活动较弱,不易发生雷击问题;另外,高压线路铺设过程中,距离地面越远遭受雷击的几率就越大,铺设长度越长遭受雷击的几率也越大。
高压输电线路遭受雷击的实际原因一般有以下四种情况:一、线路中的绝缘材质合格度达不到标准,可能是自身线路材质中绝缘力度不足或者是使用时间长导致绝缘合格度降低。二、避雷线的设置不恰当,在避雷线设置过程中仍然采用原先的设计方案,导致了避雷线不能在保护范围内积极的保障高压输电线路的安全,甚至给保护范围带来雷击。三、高压输电线路铺设过程中避雷线的接地不良或者是避雷线和导线之间的距离过小,这两者都会导致高压输电线路自身的防雷属性减弱,增加了发生雷击事故的几率。四、高压输电线路的防雷措施不到位,没有实行有效的保护。
二、高压输电线路绝缘配置分析
在高压输电线路中,随着电压等级的不断提升,线路的绝缘配置也面临着不断更新的挑战。首先在线路中的绝缘配置中主要使用瓷绝缘子、有机复合绝缘子以及玻璃绝缘子。在实际铺设过程中,由于高压输电线路大跨越高杆塔地段、塔顶位置较高、落雷几率变大以及绕击电流最大幅值增大等因素,使得雷击发生率增加,导致高压输电线路跳闸率增加。为了减少跳闸现象的发生,可以在铺设的塔顶上面,通过增加绝缘子串数来加大地线之间的距离,加强线路的绝缘性,从而减少雷击事故。
绝缘配置除了使用材料介质来防雷,还可以通过空气介质加大耐雷力度。空气间隙之间绝缘保护特性在绝缘配置中也占据着重要地位,但是目前对空气介质绝缘器材的研究仍在发展中,考虑到实际资金问题,需要进一步的细化发展。
三、高压输电线路的防雷保护措施
1、评价高压输电线路的防雷性能是否合格的标准
想要鉴定某高压输电线路的防雷性能是否符合标准,需要通过两种指标来评价,分别是雷击跳闸率和耐雷水平。耐雷水平测试的是高压输电线路在遇到雷击时候,是否能够依旧保持供电水平等的指标。雷击跳闸率则是计算某一段高压输电线路在某一段时间内发生雷击跳闸事故的次数,通过次数来分析跳闸率的指标。这两个指标是互相联系的,耐雷水平带动跳闸率的变动,高压输电线路耐雷水平的升高标志着其跳闸率的降低。
2、高压输电线路防雷措施
2.1、安装线路避雷器
安装线路避雷器在防雷措施中较为常见。主要是其能够在线路遭受雷击时,将雷电流通过避雷器导入地下或者附近的杆塔,阻止雷电流集中在某一段线路中,使雷电流被较大范围的场所吸收。一般在雷电流超过线路的安全阀值时,避雷器就会工作,将这些雷电流进行分流,使其中一大部分雷电流过渡到相邻的杆塔上,从而减少本杆塔的电压。另外,避雷器在將电流通过导线时,导线与导线之间的电磁感应发挥作用,使得导线和避雷线产生耦合分量,间接的导致了导线电位的升高,也就降低了导线和塔顶之间的电位差,降低了跳闸的发生率。
2.2、避雷线的设置
避雷线的设置是在铺设高压输电线路时最基础的防雷保护措施。避雷线的设置不仅仅可以减少保护范围内高压输电线路遭受雷击的几率,也可以有效的降低塔顶的电压,从而减少了塔顶和导线之间的电位差,也就降低了绝缘子串的闪络次数;导线的感应过电压也得到降低,对导线起到了屏蔽作用。通过实际情况分析可知,架设避雷线是最基础最有效的防雷措施之一,并且随着高压输电线路的等级提高,避雷线的作用也会更加明显。
2.3、接地电阻的保护
一般在铺设高压输电线路过程中会使用全双地线,或者是一根地线和一条光缆,这样会对输电线路起到一定程度的防雷保护作用,因此线路的接地电阻的存在影响线路的防雷水平。因此需要确认杆塔和接地引线之间的衔接是否优良,定时测量接地引线的适应情况,及时作出反馈。一旦接地电阻过大时,假设此时高压输电线路遭受了雷击,则塔顶的电位会被拉高,塔顶与导线之间的电位差就会出现明显增加,也就导致了绝缘子串的闪络频率增高,从而引起跳闸故障。如果接地电阻正常,则高压输电线路在遭受雷击时就会将雷电流导入地下土壤,让电流得以疏散,保障了高压输电线路的安全运行。因此保护好接地电阻的任务至关重要,降低接地电阻就是增强线路的防雷能力。
接地电阻影响电阻率,电阻率的影响不仅仅来自接地电阻,还与周遭环境有关。因此在事先线路设计上就需要做到实地调查,避开有高山和石头较多的地方。但是根据我国实际地理环境,有些时候很难避开这些电阻率高的环境,那就需要做到,在此处铺设高压输电线路时,采用深埋、增加垂直地极等等措施来降低接地电阻率。
2.4、加强对雷电屏蔽技术的研究开发
加强高压输电线路的防雷水平也需要从外部做到对雷击的防范,我国目前很多雷击跳闸事故都是由于绕击造成的,因此可以在高压线塔顶设置单根避雷针,在高压输电线路自身有限的防绕击环境下,通过避雷针,可以将防绕击转换为防反击,这样就可以有效地起到防雷效果;在输电线路和大地之间可以铺设负角保护和预防电棒,减少了高压输电线路的绕击率,增强了线路的防雷水平,结合相应的经费问题,可以不是全线使用,仅在一些易发生雷击的杆塔和地段处使用。
四、结语
保障高压输电线路的安全工作至关重要,在绝缘配置上需要更大力度的研究发展,为防雷的进步作出努力。同时在防雷措施中,积极采取科学、有效、经济的方法制约雷击跳闸率的发生,要科学地制定铺设线路,结合当地实际情况作出分析,不能盲目架设线路,一旦导致大面积停电影响居民生活和利益,对国家的社会效益发展带来不利影响。本文根据目前高压输电线路的局势做了一些个人见解和分析,希望能够给相关技术人员提供帮助。
参考文献:
[1]姜德华.高翔.输电线路防雷改进措施的研究[C].2007云南电力技术论坛论文集.2007:288-291
[2]梁振荣.高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合探讨[J].机电信息.2011(09)
[3]李婷.刘青山.吉林供电公司自主研发高压输电线路工具投用[J].东北电力报.2010(06)
关键词:电力;高压输电线路;绝缘配置;防雷措施
高压输电线路跳闸绝大部分都是由雷击造成的,对电力的快速传输带来了巨大影响。为了保障人民的用电供给,就必然需要加强对高压输电线路防雷的重视力度。对高压输电线路进行绝缘配置和防雷保护,不仅可以减少对高压输电线路的检修费用,而且能够有效的制约雷电波通过高压输电线路对变电站和发电厂的不利影响,积极避免发生大规模的停电事故。
一、高压输电线路遭受雷击的主要情况分析
1、高压输电线路发生雷击故障的主要形式
一般高压输电线路遭受的雷击形式主要有两种,一是感应雷过电压,就是指在高压输电线路附近范围内发生了雷击,由于高压输电线路的电磁感应效应产生了电压,这种雷击过电压形式很常见,对线路的威胁不大;二是直击雷过电压,就是指雷击直接发生在高压输电线路的导线、避雷线或者杆塔上产生的过电压。一般容易发生雷击事故的高压输电线路大多都是铺设在山区的风口、顺风的河谷、峡谷以及气候潮湿的山丘盆地等等。
2、高压输电线路雷击的特点以及实际原因分析
高压输电线路发生雷击问题是有一定规律的,一般在土壤电阻率较高的地方雷电活动较弱,不易发生雷击问题;另外,高压线路铺设过程中,距离地面越远遭受雷击的几率就越大,铺设长度越长遭受雷击的几率也越大。
高压输电线路遭受雷击的实际原因一般有以下四种情况:一、线路中的绝缘材质合格度达不到标准,可能是自身线路材质中绝缘力度不足或者是使用时间长导致绝缘合格度降低。二、避雷线的设置不恰当,在避雷线设置过程中仍然采用原先的设计方案,导致了避雷线不能在保护范围内积极的保障高压输电线路的安全,甚至给保护范围带来雷击。三、高压输电线路铺设过程中避雷线的接地不良或者是避雷线和导线之间的距离过小,这两者都会导致高压输电线路自身的防雷属性减弱,增加了发生雷击事故的几率。四、高压输电线路的防雷措施不到位,没有实行有效的保护。
二、高压输电线路绝缘配置分析
在高压输电线路中,随着电压等级的不断提升,线路的绝缘配置也面临着不断更新的挑战。首先在线路中的绝缘配置中主要使用瓷绝缘子、有机复合绝缘子以及玻璃绝缘子。在实际铺设过程中,由于高压输电线路大跨越高杆塔地段、塔顶位置较高、落雷几率变大以及绕击电流最大幅值增大等因素,使得雷击发生率增加,导致高压输电线路跳闸率增加。为了减少跳闸现象的发生,可以在铺设的塔顶上面,通过增加绝缘子串数来加大地线之间的距离,加强线路的绝缘性,从而减少雷击事故。
绝缘配置除了使用材料介质来防雷,还可以通过空气介质加大耐雷力度。空气间隙之间绝缘保护特性在绝缘配置中也占据着重要地位,但是目前对空气介质绝缘器材的研究仍在发展中,考虑到实际资金问题,需要进一步的细化发展。
三、高压输电线路的防雷保护措施
1、评价高压输电线路的防雷性能是否合格的标准
想要鉴定某高压输电线路的防雷性能是否符合标准,需要通过两种指标来评价,分别是雷击跳闸率和耐雷水平。耐雷水平测试的是高压输电线路在遇到雷击时候,是否能够依旧保持供电水平等的指标。雷击跳闸率则是计算某一段高压输电线路在某一段时间内发生雷击跳闸事故的次数,通过次数来分析跳闸率的指标。这两个指标是互相联系的,耐雷水平带动跳闸率的变动,高压输电线路耐雷水平的升高标志着其跳闸率的降低。
2、高压输电线路防雷措施
2.1、安装线路避雷器
安装线路避雷器在防雷措施中较为常见。主要是其能够在线路遭受雷击时,将雷电流通过避雷器导入地下或者附近的杆塔,阻止雷电流集中在某一段线路中,使雷电流被较大范围的场所吸收。一般在雷电流超过线路的安全阀值时,避雷器就会工作,将这些雷电流进行分流,使其中一大部分雷电流过渡到相邻的杆塔上,从而减少本杆塔的电压。另外,避雷器在將电流通过导线时,导线与导线之间的电磁感应发挥作用,使得导线和避雷线产生耦合分量,间接的导致了导线电位的升高,也就降低了导线和塔顶之间的电位差,降低了跳闸的发生率。
2.2、避雷线的设置
避雷线的设置是在铺设高压输电线路时最基础的防雷保护措施。避雷线的设置不仅仅可以减少保护范围内高压输电线路遭受雷击的几率,也可以有效的降低塔顶的电压,从而减少了塔顶和导线之间的电位差,也就降低了绝缘子串的闪络次数;导线的感应过电压也得到降低,对导线起到了屏蔽作用。通过实际情况分析可知,架设避雷线是最基础最有效的防雷措施之一,并且随着高压输电线路的等级提高,避雷线的作用也会更加明显。
2.3、接地电阻的保护
一般在铺设高压输电线路过程中会使用全双地线,或者是一根地线和一条光缆,这样会对输电线路起到一定程度的防雷保护作用,因此线路的接地电阻的存在影响线路的防雷水平。因此需要确认杆塔和接地引线之间的衔接是否优良,定时测量接地引线的适应情况,及时作出反馈。一旦接地电阻过大时,假设此时高压输电线路遭受了雷击,则塔顶的电位会被拉高,塔顶与导线之间的电位差就会出现明显增加,也就导致了绝缘子串的闪络频率增高,从而引起跳闸故障。如果接地电阻正常,则高压输电线路在遭受雷击时就会将雷电流导入地下土壤,让电流得以疏散,保障了高压输电线路的安全运行。因此保护好接地电阻的任务至关重要,降低接地电阻就是增强线路的防雷能力。
接地电阻影响电阻率,电阻率的影响不仅仅来自接地电阻,还与周遭环境有关。因此在事先线路设计上就需要做到实地调查,避开有高山和石头较多的地方。但是根据我国实际地理环境,有些时候很难避开这些电阻率高的环境,那就需要做到,在此处铺设高压输电线路时,采用深埋、增加垂直地极等等措施来降低接地电阻率。
2.4、加强对雷电屏蔽技术的研究开发
加强高压输电线路的防雷水平也需要从外部做到对雷击的防范,我国目前很多雷击跳闸事故都是由于绕击造成的,因此可以在高压线塔顶设置单根避雷针,在高压输电线路自身有限的防绕击环境下,通过避雷针,可以将防绕击转换为防反击,这样就可以有效地起到防雷效果;在输电线路和大地之间可以铺设负角保护和预防电棒,减少了高压输电线路的绕击率,增强了线路的防雷水平,结合相应的经费问题,可以不是全线使用,仅在一些易发生雷击的杆塔和地段处使用。
四、结语
保障高压输电线路的安全工作至关重要,在绝缘配置上需要更大力度的研究发展,为防雷的进步作出努力。同时在防雷措施中,积极采取科学、有效、经济的方法制约雷击跳闸率的发生,要科学地制定铺设线路,结合当地实际情况作出分析,不能盲目架设线路,一旦导致大面积停电影响居民生活和利益,对国家的社会效益发展带来不利影响。本文根据目前高压输电线路的局势做了一些个人见解和分析,希望能够给相关技术人员提供帮助。
参考文献:
[1]姜德华.高翔.输电线路防雷改进措施的研究[C].2007云南电力技术论坛论文集.2007:288-291
[2]梁振荣.高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合探讨[J].机电信息.2011(09)
[3]李婷.刘青山.吉林供电公司自主研发高压输电线路工具投用[J].东北电力报.2010(06)