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摘要:随着社会经济的不断发展,用电需求量越来越大,对供电系统安全性和稳定性的要求越来越高。高压输电线路在整个供电系统中占有重要的地位,其运行的稳定性和安全性将会直接影响供电系统的正常运行。文章结合高压输电线路运行的实际情况,分析了提高高压输电线路防鸟害及防雷水平的措施,希望对以后的高压输电线路防雷工作能有所帮助。
关键词:高压输电线路;防雷措施;供电系统;用电需求;雷电打击
前言
电力工程的高压输电线路在建成后会受到各种外力因素的破坏,包括自然环境的破坏、鸟类的破坏和人为因素的破坏,本文主要讨论的就是鸟类及雷电对高压输电线路的破坏。鸟类是人类的朋友,但是它们会对高压输电线路造成破坏。高压输电线路一般都处于架空状态,鸟类常常会在此停顿、栖息,所以线路频繁发生各种鸟害。我国很多地区已经发生了多起鸟害事故,造成通电故障,给人们的生活带来了极大的不便。可见,要重视高压输电线路鸟害击雷电的有效防治。
1高压线与鸟害的故障特点与故障原因
1.1高压线路鸟害故障原因
一般来说,鸟害故障频繁发生的原因可以归纳为如下3种:一、故障点杆塔所处地段为沙漠地形,若由于植被恢复较好,田鼠、蛇等动物存活较多,会吸引鹰类动物大量聚集在这一地带前来捕食,线路杆塔成为它们寻找觅食目标的息习之地;二、故障点所在地段为平原地区,若周围没有树木和高大的建筑物,而鸟类的习性又喜欢在高处停留,所以杆塔就是鸟类停留的唯一选择,鸟群或体形较大的鸟类会长时间在杆塔上休息、嬉戏;三、故障点杆塔所处地段附近有湿地、湖泊时,水鸟会前来捕食。
1.2高压线路上的鸟害故障有如下特点
一、鸟害故障基本发生在冬、春季,一般是每年的4月~5月及9月~11月;二、鸟害故障基本都发生在04:00~06:00;三、鸟害都是发生在直线杆塔悬垂绝缘子串或者是耐张杆塔引流线悬垂绝缘子串上;四、发生鸟害故障的直接原因大都是由鸟粪拉丝引起的。
2鸟害故障的几种类型
2.1鸟巢短路
当鸟站在绝缘子挂点上鸟粪在绝缘子上不断堆积,使其表面电导率增加,绝缘子泄漏电流急剧增大,产生局部放电并发展为沿面闪烙,造成接地故障而跳闸。还有一种情况就是停留在杆塔上的大鸟在嬉戏或起飞时造成导线与杆塔、横担距离不够,直接放电,造成鸟巢短路。此外,鸟在筑巢时除了选择树枝为搭建材料以外,也会根据筑巢附近的环境来选择其他材料,如建筑工地附近废弃的金属线等,当这类物体发生掉落或下垂时,就会引起放电,造成线路跳闸。同时,挂在横担与导线之间的树枝类筑巢材料在阴雨天受潮后也会成为导电体,使空气间隙减小而引起放电,导致线路跳闸。
2.2鸟粪闪络
由于鸟类独特的生存方式,所以它们一般都在高空飞翔,只有在休息的时候,会选择较高处的支撑物体停顿驻足。在这个过程中,很多鸟类都会选择在高压输电线路的杆塔上排便,而如果鸟类的粪便落在输电线路的挂点方位,在下落的过程中形成长丝状,就会引起输电线路的放电间隙,使输电线路与导杆之间出现电力外泄,从而造成电路突然跳闸,影响了线路的正常运行。此外,鸟类粪便在输电线路上的积累会造成高压输电线路局部的电场过强,在阴雨天气,这些凝固的鸟粪导电率极大,很容易出现鸟粪闪络,造成电力通信线路故障,影响高压输电线路的正常运行[1]。
3常见防雷及防鸟害技术措施
3.1要合理增加耦合地线
虽然降低杆塔接地电阻可以提高输电线路防雷水平,但在一些特殊的情况下,降低杆塔接地电阻的难度是比较大的。在这种情况下,就应通过增加耦合地线的方式来提高输电线路的防雷水平。耦合地线主要有两个作用:一个是可以降低绝缘子串的反击电压;另一个是可以将雷电流分流出去。大量的实践已经证明,采用增加耦合地线的方式是可以降低雷击跳闸事故发生的概率的,而且效果比较显著,特别是在山区。
3.2对鸟害多发地的线路进行防护
一般情况下,由于各个地区的环境特点不同,鸟类的数量也不同,高压输电线路鸟害主要发生在环境适合鸟类生存或鸟类大举迁徙经过的地区,所以我们要重点保护这些地区的高压输电线路。另外,鸟类对不同型号的线路会造成不同程度的损害,所以还要重点保护那些受鸟害破坏严重的线路[2]。
3.3要尽量降低杆塔接地电阻
在输电线路使用的过程中,杆塔对其运行的安全性具有较大的影响。对于普通的杆塔来说,在其他因素不变的情况下,降低杆塔接地电阻可以有效提高输电线路的防雷水平。在杆塔塔脚电阻和避雷线的同时保护下,输电线路发生雷击事故时的电压会大大降低。目前来说,常见的降低杆塔接地电阻的方法主要有三种:一种是使用降阻剂;一种是扩大接地网面积;一种是外引接地。
3.4在输电线路上安装驱鸟器
为了防止鸟类对输电线路的破坏,可以在鸟害频发的线路上安装驱鸟器,从而避免鸟类在输电线路上栖息。目前一般采用风车形状的驱鸟器。这种驱鸟器通过风车与反射镜面来驱逐鸟类,风车可以在风力的作用下转动,在转动的时候,表面的反射镜就会对鸟类形成反射,从而驱赶鸟类。这种方法虽然简便、有效,但是材质容易损坏、维护成本高,且维护难度较大,所以还需要进一步研究出耐用的驱鸟器[3]。
3.5要合理架设避雷线
在架空输电线路中,架设避雷线是防雷的一种重要手段。架设避雷线不仅可以避免雷电直接击中导线,同时还可以降低感应过电压。按照国家的规定,不同类型的输电线路应采用不同的避雷线架设方法。如果输电线路电压等于或高于220千伏,则应全线架设避雷线。如果输电线路电压为110千伏,一般情况下也应全线架设避雷线。
3.6要加强对输电线路路径选择的重视
根据相关的研究显示,高压输电线路发生雷击事故是有一定规律的,并不是所有的路段都会发生雷击事故,雷击事故大都集中发生在某些路段上。这些容易发生雷击事故的路段被我们称之为易击区。如果在高压输电线路路径选择的过程中能避开易击区,将会大大降低雷击事故发生的概率。如果由于客观因素的影响无法避开易击区,在输电线路防雷设计时要对其进行重点保护,例如潮湿的盆地地区、雷暴走廊、土壤电阻率突变的地区等均属于易击区。因此,装设自动重合闸装置,由于线路绝缘具有自恢复性能,大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除,对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。
3.7接地装置埋深
要求大于0.6M,采用增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理,严格按照规程执行接地装置的开检查制度。重点检查接地装置的埋深,接头和截面的测量,对不合格的及时进行处理。并在中性点不接地或中性点经消弧线圈拉地系统中,为保护变电所的设备不遭受直击雷,限制进入到变电所的雷电流幅值和降低侵入波陡度,一般对35KV线路只在变电所进行出线档的1-2KM装设架空地线。
总结
总之,在用电需求量越来越高的今天,研究高压输电线路综合防鸟害和防雷措施是十分必要的。因为高压输电线路出现雷击事故的概率是比较高的,造成的影响是比较大的,因此我们应加强在相关方面的研究力度,提高高压输电线路的防鸟害和防雷水平。
参考文献
[1]曾灿辉.高压输电线路鸟害防治研究[J].山东工业技术,2017(05):187-188.
[2]辜跃武.高压输电线路鸟害特点及防治策略[J].通讯世界,2014(23):52-53.
[3]谢星久.高压输电线路防鸟害及防雷对策[J].山东工业技术,2013(15):62.