王佳
(国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 湖北武汉 430000)
高压输电线路综合防雷的几点策略
王佳
(国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 湖北武汉 430000)
随着国民经济的快速增长,人们对电网输电质量的要求就会更加的严格,这就要求其有着足够的稳定性。对于高压输电线路而言,防雷技术是其稳定供电的保障,但是在实际的供电系统,经常发生雷击事故,这给高压输电线路的安全运行带来很大的隐患。本文主要分析了输电线路遭受雷击的危害及其原因分析,并且针对电力系统高压输电线路防雷保护技术问题做出了相关的阐述,希望给防雷工作带来一定的帮助。
高压输电线路;防雷技术;处理对策
最近几年,随着我国改革开放进度的加快,经济不断的突破,使得电力行业也迎来了巨大的挑战,高压输电网不断完善,给广大老百姓的生活带来了巨大的改变。但是在高压输电线路雷击事故频发,设备经常损坏,这就严重降低了供电的安全性和稳定性。由于高压输电线路的绝缘性能不佳,而且结构较为复杂,因此很容易遭受雷击,大大降低了供电系统的稳定性,另外也给广大老百姓的生命财产带来诸多危险因素,因此提高输电线路的耐雷水平越来越受到人们的关注。所以,针对我国现阶段的电网供电情况,必须要对高压输电线路的防雷技术进行改善,确保电网供电的安全性和稳定性,这也是当前电力系统发展的当务之急。
2.1 雷电的产生及危害
若想避免雷电所引起的危害,就应该要先对雷电的产生和形成因素有着足够的认识,这才可以针对具体问题做出详细的分析,从而做出正确的处理对策。雷电现象是大自然中一种较为正常的放电现象,主要是空气中的水蒸气碰到冷气,从而形成水滴,在上升气流的冲击下,变成带有正负电荷的水滴,而带有负电荷的水滴形成雷云,带有不同电荷的雷云之间会出现电位差,如果电位差足够大,就会出现放电现象。在放电的过程中,有着感应电压,这将会对金属电气设备的绝缘体造成破坏,破坏其正常使用,甚至还会对人们的使用安全造成一定的影响。
2.2 雷击高压输电线路的原因
对于高压输电线路遭受雷击的原因很复杂,不但有外界的原因,还有内部的原因,这些因素共同作用下,就会给高压输电线路带来雷击,甚至会给输电线路造成严重的破坏。一般来说,电网线路都是杆塔结构,并且线路设备多、范围广,这也使得输电线路易遭受雷电的破坏。另外还有人为的因素,由于线路中的接地设备被盗走,这种人为的破坏现象使得输电线路缺少接地系统的保护,这时候,如果发生雷击现象,很容易使得输电线路出现破坏。
另外在输电线路建设的过程中,高压输电线路会和其他高压线路交叉,同时由于自身的防雷系统还非常落后,如果遇到雷电天气,就会很容易受到雷击。而且对于高压电路,由于电压较大,很容易从高空和远处引来雷电,使得高压输电线路也遭受雷击。现阶段,高压输电线路中一般选择针式绝缘,但是输电线路遭受雷击,绝缘子就会被瞬间击穿,而想要找出故障位置就会存在很大的难度,因此在较短时间内是不可能回复正常的供电,对人们的日常生活有着巨大的影响。对于高压输电线路的日常管理,由于存在很多不规范现象,没有根据安装规范进行操作,不能有效的发现线路运行我国出现的问题,这都很容易使得高压输电线路遭受雷击。
雷击对线路的安全运行有着非常大的影响,甚至会造成电气设备与线路的损坏,从而导致整个供电系统的瘫痪,使得不能正常供电,严重影响了人们的日常生活,所以加强对高压输电线路防雷技术的应用势在必行。
3.1 使用复合绝缘外套氧化锌避雷器
为了防止雷击事故的发生,输电线路必须选择合适的避雷器。线路避雷器有两种类型,分为无间隙与带串联间隙,由于工作方式存在差异,因此对于结构的设计也会不一样。随着国内硅橡胶技术的发展,近些年研制成功的复合绝缘外套氧化锌避雷器就是一种适合悬挂于线路杆塔上的避雷器,相比较以往的瓷外套避雷器,其主要具备轻巧等特点,甚至在复合外套避雷器损坏时能允许线路继续运行,而其电气特性、保护特性方面大体与瓷外套避雷器相当。
3.2 设置雷电快速释放通道
对于经常遭受雷击、关键性区域和很难修复的杆塔等,像在高塔杆塔上设置避雷器,现在较为常见的避雷器都有着良好的稳定性,可以有效的释放过压雷电,能够确保线路与绝缘子的安全性,不被雷电所破坏。目前的运行经验已经证明,安装线路型金属氧化锌避雷器可以有效地防止线路雷击,有效的加强了高压输电线路的抗雷击能力,防止出现跳闸。
3.3 安装可控放电避雷针
可控放电避雷针尤其适合输电线路的直击雷防护,通过避雷针针头发生较大的电场,有效地提高了输电线路的保护角,降低了线路雷电绕击率。同时可控放电避雷针所引发的上行雷是靠电荷中和原理进行雷电电流泄流的,它的放电电流不大,另外泄流过程陡度较低,可以有效防止开关频繁的跳闸,改善了高压输电线路的稳定性。不同型号的可控放电避雷针应用于不同场合,不仅可以对交流线路进行防雷保护,同时也可对直流线路进行防雷保护,这就改善了高压输电线路供电连续性和稳定性。
3.4 降低设备的接地电阻
减小输电设备的接地电阻,可以很好的对输电设备进行防雷,并且将水平接地体安装合理,在其附近设置防腐剂,这需要严格对待线路的敷设与焊接工作,一旦原材料出现腐蚀现象,则会导致接地电阻不满足规范,就会使得电流不能流向地下,接地效果不明显,就会破坏电气设备的性能。所以必须要确保线路的敷设与焊接质量的合格,保障电流可以流向地下。
3.5 提高线路的绝缘水平,降低线路闪络频率
对于输电线路来说,往往其绝缘性能不理想,绝缘水平不高,所以,当出现雷击时,高压会加载在线路上,这就会造成线路绝缘子出现闪络现象。与此同时,我们为了能够优化线路,降低线路走廊,一般会选择同塔多回路方式,往往会在一个杆塔上面设置四条及其以上的线路,这样的做法有效的减少了线路走廊,降低了线路的施工成本,这会造成两条线路间的距离很近,如果遭受雷击,很容易造成多个线路的接地,如果电压过高,还会导致多个线路一起跳闸,严重降低了高压输电线路供电的稳定性。为了防止这样的情况发生,必须要加强线路的绝缘水平,提高绝缘性能。我们可以选择质量过关的绝缘导线替代之前的纯裸线路,还可以提高适量的绝缘子数量,在线路与绝缘子间增加绝缘皮,或者替换质量更好的绝缘子,这些措施都可以有效改善线路的绝缘水平。高压输电线路绝缘性能的改善,当遭受雷击时,可以有效的降低线路的闪络频率,改善高压输电线路供电的稳定性。
3.6 加强对避雷器的管理
在防雷保护措施中,避雷器是最合适,也是最有效的保护措施,它可以将雷击造成的破坏将至最低程度,所以对于高压输电线路的防雷保护措施中,应该要重点考虑避雷器。在平时的生活管理中,应该要重视避雷器的管理工作,正常来说,避雷器的使用年限是5年,因此一定要加强对避雷器的管理工作,一旦发现超过有效期的避雷器,要及时更换,因为超过使用年限的避雷器会老化,从而会使得避雷效果降低,甚至完全丧失,如果遭受雷击,则会对电网设备产生巨大的伤害。因此,必须要加强对避雷器的管理,定期对避雷器进行性能测试,及时发现不合格的避雷器,并且进行替换,保障避雷器的正常工作,从而起到防雷保护。
综上所述,高压输电线路遭受雷击的原因有很多,不但有外在因素,也有内在因素,这很容易对输电设备造成致命性损害,还影响了线路的安全供电,导致整个输电线路的瘫痪,不能够满足社会的生产需求,也不满足人们日常的生活,严重影响了社会的发展。高压输电线路的防雷保护措施有多种,只有结合实际情况,有针对性的采取相应的避雷措施,才可以有效的进行防雷,故此,必须要重视高压输电线路防雷保护工作,科学的对线路与设备进行防雷保护,选择合适的防雷方式,确保将雷击引起的损失降到最低。
[1]唐正森,李景禄.10kV配电网柱上开关雷击分析和防雷措施研究.电力建设,2015(10):34~35.
[2]姜德华,高翔.线路防雷改进措施的研究.2007云南电力技术论坛论文集,2007,288~291.
[3]张 博.探讨高压输电线路防雷技术措施[J].企业技术开发,2015(23):130~131.
TM862
A
1004-7344(2016)36-0103-02
2016-12-13
王佳(1982-),男,本科,主要从事电力营销、电力工程、高压研究工作。