(四川电力送变电建设有限公司四川成都610051)
摘要:在社会经济发展的背景下,人们对电力的需求逐步增多。无论是生产,还是生活都离不开电力的使用。为保障人们的用电需求,输配电网络的建设至关重要。500kV输电网络是电力输送的主力军,但是其受雷击的影响十分严重,会严重损害输电网络,甚至会危害用电者的生命和财产安全。本文首先详细地分析了雷击对500kV输电网络的危害,然后根据雷击对输电网络的危害,提出了具体的解决方案。
关键词:电力输送;雷电危害;防雷策略
引言
我国一直注重电力线路的发展与维护,旨在更好提供电力供给,为了满足经济进步的需求,线路工作者们不断地提升电压等级,而500kV高压输电线路作为高压输出线路的主力军,其对区域供电的影响甚为重要,而不断发展起来的全国联网供电也学要500kV高压输电线路作为保障,所以有必要加大500kV高压输电线路的运行管理力度,增强维护监管,进而降低输电线路的故障率十分重要。本文主要阐述了500kV高压输电线路在我国普及使用中出现的问题,并进行研究分析,确定500kV高压输电线路在我国电网结构中有着不可替代的地位,确定500kV高压输电线路在我国电网结构中有着不可替代的地位,研究影响其运行的主要因素,具有针对性的找出解决办法,为供电提供更优质畅通的服务。
1危害
1.1直击雷过压
直击雷过压,顾名思义即雷电直接击中输配电线路上而产生的过压现象。雷电直接击中线路后,大量的电流随导线接地而造成巨大的电压降,导致雷击部位的电位升高。在此同时,直击雷过压还会造成热效应、电效应等不良并发效应,导致输电线路受到严重的损害,严重时会造成人员伤亡。为了减少此类雷击带来的损失,需要在施工现场布置大量的避雷针,通过避雷针对雷电的引导作用,来降低直击雷的危害。
1.2雷电绕击闪络
输电线路一般均架设避雷线以保护导线免遭雷击,但并非绝对有效,仍存在雷电绕过避雷线击中导线的情况。由于雷电直接击中导线,导线上的雷击过电压值很高,当过电压值超过线路绝缘的耐受电压水平,则会发生冲击闪络,引起跳闸,这种闪络称为雷电绕击闪络。从线路遭受雷击的情况看,虽然绕击的概率很低,但由于导线上的雷击过电压值很高,所以因绕击发生的跳闸事故占雷击跳闸事故的比例超过60%。
1.3雷电反击
雷电反击最明显的恶劣影响就是跳闸。雷电反击是由于雷电击中相关设备后,产生强大的击穿电流击穿大地,导致接地电压瞬间增高,与此同时,输电线路中会产生更高的感应电压。雷电反击会瞬间造成成百上千伏甚至几万伏的放电电压,其造成的瞬时电流甚至可以高达几十万安培。根据经验可知,500kV输配电线路产生雷电反击时,雷电无论是击中避雷针还是塔顶设备,最终都是会导致跳闸事故。
2防雷方法
2.1安装应对瞬间雷击的防护措施
加强输送线路雷击瞬间防护是十分有必要的,能有效降低雷击故障对高压输电线路产生的影响。主要从以下两个方面提出应对瞬间雷击的输电线路综合防雷技术与接地电阻设计思路:第一,避雷针系统。安装避雷针能对雷电起到一定的预测作用,因此可以将避雷针系统与输电线路系统进行关联,避雷针对雷击故障的提前感应,为输电线路的防护争取了时间,降低影响。在输电线路中安装传感器,避雷针对雷电的感应信息在瞬间转化为数字信息传输到输电线路的传感器中,进而促使传感器控制输电线路进行防护,有效提升输电线路对雷击的瞬间防护水平;第二,安装自动重合闸。安装自动重合闸可以实现在遭遇雷击电路中的电流紊乱时自动控制电路闸口对输电线路形成保护作用。
2.2降低杆塔的接地电阻
降低杆塔的接地电阻是有效的防雷措施。接地电阻过大会增加雷电反击跳闸率,是输电线路遭受雷电危害的关键原因。降低杆塔接地电阻的方法是放射法埋设钢筋。但是该方法只适用于电阻率低、土壤条件好及石头较少的平原地区。对于石头较多、土壤较少及电阻率高的山地地区,可添加降阻剂来降低杆塔的接地电阻。降阻剂的组成成分有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂及导电水泥等。降阻剂是良好的导电体,可作用于接地体和土壤之间。一方面,降阻剂可与金属接地体紧密接触,形成较大的电流流通平面;另一反面,降阻剂可针对性地降低地区杆塔的接地电阻,降低雷电反击跳闸率,提高输电线路的耐雷水平。
2.3装设线路避雷器
常见的线路避雷器为金属氧化锌避雷器,分带串联间隙型和无间隙型两种。线路避雷器与导线绝缘子串并联安装,在工频电压下呈现很高的电阻,当线路导线遭到雷击时,传导至避雷器的雷击过电压一旦超过避雷器的启动电压,避雷器就会启动泄流,迅速地降低导线上的雷击过电压值,雷击过电压值下降至一定数值后避雷器又呈现高电阻状态,并停止泄流。因为避雷器的启动电压和雷击放电后的残压均低于绝缘子串的闪络电压,所以只要避雷器的泄流速度足够快、泄流持续时间足够短,就能保证绝缘子串不闪络,避免发生雷电绕击闪络现象。由此可见,安装线路避雷器是一种非常有效的防雷措施。但是,避雷器需要运行维护且价格较高,实际工程中一般是针对易遭受雷击的地段,安装适当数量的线路避雷器。
2.4制定宏观的防雷策略,防雷方案要有针对性
在进行500kV输配电线路防雷方案设计时要有针对性,例如针对其骨干输电网络,鉴于其关键的战略位置及其出现问题时会引起的连锁反应,需要以“堵”为主要原则制定防范方针,即以避免雷击造成的跳闸为主要目标展开相关防雷工作;针对多回路的同塔输出通道,合理的选用不同的准则来进行绝缘方案设计,优先考虑避雷效果而不是成本损耗,不计代价采用最合适的防雷方案;针对通道中的其他组成线路,利用“疏堵结合”的方案,即允许部分线路跳闸,以降低雷击对输配电线路的损害及防治雷击导致的输配电线路永久性停用。
2.5加强维护,提高输电线路的绝缘水平
输电线路架设完成后,需对输电线路加强维护,特别是对绝缘子的维护,包括定期检测和更换老化、失去绝缘能力的绝缘子。绝缘子一直处于交变电场中,随着时间的推移会慢慢失去绝缘性,进而使绝缘子的分布电压降低甚至变为零。绝缘子的绝缘性降低,输电线路的绝缘性也会随之降低,容易出现闪络事故。为提高输电线路的耐雷能力,需专门人员定期检查和更换绝缘子。
结语
综上所述,保障供电质量是保证人们用电需求的根本。为满足人们的用电需求,保障供电网络的健康和完善是基本要求。对于500kV供电线路来说,雷击对供电质量的影响是不可忽略的。为了给人们提供高效、安全的电能,电力部门应该对一些防雷措施进行明文规定和要求,禁止不符合安全标准的建设投入使用。除此之外,强化输配电网络的绝缘能力、改善接地装置、架空地线、降低接地电阻等防雷措施都能有效地降低或避免雷击对输配电网络的损害。相关部门在进行规划和建设时,应该因地制宜,选择合适的避雷方案。在进行避雷设备的选择时,应优先考虑避雷效果,而非经济因素。本文对避雷方式进行了全面和详细的阐述,希望能够帮助有关部门有效地降低雷击对配电网络带来的危害,保证输配电网络的正常运作。
参考文献:
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