(安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236000)
摘要:对于架空输电线路来说,做好防雷措施对保证电力系统正常运行来说是必要的,因为输电线路所处环境的特殊性,造成输电线被雷电击中的概率上升,因此发生电力输送电故障,甚至是事故,影响了供电系统的稳定性,必须采取措施来防雷,保证电力系统正常运行。本文探讨了架空输电线路的运行维护及防雷措施。
关键词:架空输电线路;运行维护;防雷措施
雷击对于架空输电线路的影响和危害是非常巨大的,对于电力施工技术人员而言,应该切实做好架空输电线路的防雷与接地设计,结合线路所处区域的具体情况,采取合理有效的防雷技术和接地技术,控制线路的接地电阻,提升线路的防雷性能,保证架空输电线路的运行安全。
1架空电路的雷击分析
1.1雷击过电压的种类
雷击过电压的种类主要包括两种:一是感应雷过电压,二是直击雷过电压。直击雷过电压是由于雷直接击中电线和杆塔所引起的。由于雷直接击中杆塔的电压较大,通常是通过杆塔的绝缘子串的雷电冲击波来放大电压值,这样引发的跳闸,其导致的事故发生率是很高的。直击雷过电压分为三种情况:一是,雷直接击中塔顶;二是,直击雷击中杆塔之间的距离;三是,雷电绕过避雷线击中导线。
感应雷过电压,大多数的雷云都带有负电荷,有些架空输电线附近有雷云时,由于静电的原因,导线上靠近雷云的一端就会聚集大量的正电荷,如果此时雷云在输电线路附近放电,导线就会由于输电感应而聚集,从而形成感应性的雷过电压。
1.2直击、绕击、反击
(1)直击和反击
直击和反击的现象和原因大体相同。所谓的直击就是雷直接击中塔顶、导线或者是避雷线的中央;所谓的反击是指过高的接地电阻造成的塔。顶电压的大幅度的上升。雷电的直击和反击一般电流较大。
(2)绕击
绕击现象与直击和反击现象不同,它也是引起雷击跳闸事故的主要原因,就是雷电绕过避雷线击中导线的现象。虽然得到了普遍的重视,但是雷电对架空输电线路所造成的伤害并没有得到根本的解决。随着全球变暖这一趋势的发展,输电线路所面临的日晒、暴露次数和强度也在不断的提高,并且随着社会对电量需求的加大,架空输电线路的长度也在不断的加大。那么,对于架空输电线路在运行过程中所遇到的雷击伤害,具体分析各种情况,"对症用药",在信息化、现代化的今日意义十分重大。
2架空输电线路的运行维护及防雷措施
2.1架空输电线路运行维护
(1)提高架空输电线路的在线监测能力,应用成熟的监测方法和技术,及时对线路安全做出评估。在线路较为集中区域,或者是一些特殊杆段上,都可以加装监测器,同时利用无人机进行线路在线监测,真正做到第一时间防控。在线监测系统不仅可以及时发现输电线路自身出现的各种问题,还可以及时发现外界环境对输电线路形成的威胁。比如障碍物、人为破坏等。
(2)建设智能化管理平台,提升运行维护水平。智能化的管理平台可以将材料和物资优化整合,实时跟踪和处理相关任务,如此可以减轻工作人员的工作量。不仅如此,智能化管理平台可以推动架空输电线路管理向标准化、专业化的方向发展,对电网系统的安全能够起到有力保障。就三明市而言,构建智能化的输电线路管理平台,需要对区域内的线路情况进行全面的调研,并且制定出对应的管理标准,切实加强运行维护的效果。
(3)需要对基础资料加强建设,确保各项数据资料准确可靠。线路维护需要很多的原始资料支持,通过对这些设备信息资料的分析,可以作为线路安全等级的评价依据。所以在维护的过程中得到的静态信息和动态信息都要保存记录,加强基础资料的建设对维护输电线路的安全运行是很有必要的。
2.2架空输电线路的防雷措施
(1)架设避雷器
在架空输电线路上架设避雷器,当雷电击中输电线路时,避雷器可将一部分雷电流转移到相邻杆塔流入大地,如果雷电流较大,避雷器还可以加入分流动作,使大量雷电流先经过避雷器再流入杆塔引导地下。雷电流在流过输电线路和避雷线时,受到输电线路电磁感应的影响,在避雷线和导线上会产生耦合分量,从而提高输电线路的导线点位,使绝缘子的闪络电压大于塔顶和导线的电位差,这样可避免输电线路发生闪络,减少架空输电线路的雷击跳闸故障。
(2)架设避雷线
在架空输电线路中架设避雷线,可有效防止输电线路直接遭受雷击,减少流经输电线路的雷击电流,发挥输电线路的屏蔽和耦合作用,降低雷击输电线路时绝缘子串的电压,降低输电线路的感应电压,提高输电线路的安全性。通常情况下,输电线路的电压越高,通过架设避雷线防止雷击跳闸的效果越好,通过合理控制保护角,可发挥良好的避雷效果。例如,对输电线路架设避雷线,设置20度左右的保护角,可有效减少输电线路的雷击跳闸次数。另外,架空输电线路想要减少雷击跳闸事故,应设置角度较小的保护角,适当增加输电线路的杆塔高度,并且在架设避雷线时还要适当控制避雷线的位置和相邻之间的距离,从而提高输电线路的安全性。
(3)降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻是一种非常有效并且直接的防雷措施,如果杆塔接地电阻较大,输电线路在遭受雷击时,杆塔顶部电位过高,容易对输电线路产生雷电反击。对于土壤电阻率较低的岩石、高山等区域,架空输电线路要充分利用拉线或者杆塔基础等接地方式,降低输电线路的接地电阻;在土壤电阻率较高的区域,架空输电线路可采用物理接地、混合接地、外引接地、连续伸长接地、放射接地等多种方式,降低输电线路的接地电阻。同时,可以适当加长输电线路的接地极,在架空输电线路经常发生雷击跳闸的位置,增设耦合地线,充分发挥其耦合作用和分流作用,最大程度地降低输电线路杆塔位置的接地电阻,提高输电线路的安全性。另外,可以在架空输电线路的杆塔位置适当添加降阻剂,降阻剂可快速融入土壤中,扩大地面土壤分散电流的范围,减小杆塔位置的接地电阻,降阻剂可广泛的应用在一些山区的岩石地段和土壤电阻率较高的位置。
(4)提高输电线路绝缘水平
绝缘子的性能对于架空输电线路的防雷水平有着直接的影响,电力部门应加强对绝缘子的质量检测和管理,严禁使用劣质的绝缘子,对于输电线路上的绝缘子,按照架空输电线路运行规范,定期检测绝缘子性能,统计输电线路中所有劣化的绝缘子,及时更换不合格的绝缘子,对于频发雷击事故的地区,可适当增加输电线路的绝缘配合,提高架空输电线路的耐雷水平。
(5)安装自动重合闸保护装置
在架空输电线路上安装自动重合闸保护装置,这也是一种常见的防雷设计。安装上之后,即使输电线路发生雷击跳闸,自动重合闸保护装置可以在雷电闪络之后自动进行重合,快速恢复输电线路的绝缘性能。因此在架空输电线路上安装自动重合闸保护装置,可以有效降低输电线路发生雷击故障,缩短雷击跳闸故障时间,提高输电线路的安全性和稳定性。
综上所述,架空输电线路的运行维护以及防雷措施是电力系统能够安全运行的重要保障,为了能够降低其线路因雷击危害而引发的事故,需要采取有效的措施进行控制。
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