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摘要:随着我国经济的快速发展,工业以及民用设施对于电力供应的需求越来越大,而对于供电线路的可靠性的要求也越来越高。如果要想保证输电线路的安全运行,就应该对雷击的原因进行有效的调查与分析,这样才能够更好的采取相应的防雷措施。
关键词:送电线路;防雷措施
前言:随着我国社会经济的迅速发展,电力——这个新兴的能源,已经是在千家万户中得到了广泛推广与应用。并且,被运用到了各行各业的生产建设中,作为推动生产的重要助力。因此,如何保障电力供应来满足我国国民经济的发展,与人民日益不断提高的生活水平,就有着十分重大的意义。
1雷击线路的方式
1.1绕击雷
根据送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明,雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。据统计,山区送电线路的绕击雷引起线路跳闸的概率约为平地送电线路的3倍。
1.2反击雷
雷击杆、塔顶部或避雷线时,雷电电流流过塔体和接地体,使杆塔电位升高,同时在相导线上产生感应过电压。
1.3直击雷
雷电直接击中导线引起的线路过电压,导致线路跳闸。
2送电线路防雷措施
电线路防雷设计的目的是为了提高线路的防雷水平,降低因送电线路遭雷雨天气时,遭受雷击的时候,带来输电线路跳闸停电,造成不必要的影响以及经济损失。在对送电线路防雷方式的确定前,我们应该根据不同因素,来对送电线路进行不同的保护措施。而在确定送电线路防雷的方式的时候,我们也应该考虑这一方式能否有效的运行,并根据当地实际情况和日常积累的经验,做出比较与分析,来采取更好的更合理的防雷措施。
2.1架设避雷线
在送电线路上加装避雷线,是对防雷做出的最基本的措施,避雷线主要的作用是防止雷电对送电线路造成直接的破坏,此外避雷线也可以起到分流的作用,当送电线路受到雷击的时候,避雷线可以把一部分雷电所产生的电流,分流出去,也可以降低送电塔在遭受雷击的时候电压过高的情况。对于送电线路能够起到一定的保护作用。
2.2降低输电塔接地电阻
2.2.1接地装置改造的要求
(1)接地装置改造方案:首先利用绝缘摇表采用四极法进行土壤电阻率的测试(或采用智能接地电阻测试仪测土壤电阻率)。然后根据测试的土壤电阻率确定最终的接地体的敷设方案。(2)接地装置埋深要求:在耕地,一般采用水平敷设的接地装置,接地体埋深不得小于0.8米;在非耕地,接地体埋深不得小于0.6米。在丘陵和山区,接地体埋深不得小于0.3米.(3)接地电阻值不能满足要求时,可适当延伸接地母线,加装接地降阻模块,直至电阻值满足要求为止;个别山区(如岩石地区),当接地母线总长度达到336米以上者,可不再延长。(4)接地母线的连接:采用搭接方式,两接地体搭接长度不得小于圆钢直径的6倍,然后进行焊接。焊接部位必须处理干净,再做防腐处理。(5)距离要求:为了减少相邻接地体的屏蔽作用,水平接地母线之间的接近距离不得小于5米。
2.2.2降低杆塔接地电阻的措施(1)对接地不合格的杆塔的接地电阻值进行重新测试,并测量土壤电阻率。(2)对接地不合格的杆塔接地母线进行开挖检查,重新敷设接地母线。(3)对检查中发现已腐蚀断开或无接地引下线的杆塔接地装置进行焊接,并对接地电阻重新测试,不符合规定的进行改造。(4)对被浇灌在保护帽内的接地引下线,可将引下线从保护帽内敲出,再重新浇灌保护帽或将引下线锯断重新进行焊接。(5)重新敷设的接地电阻仍不合格的杆塔,继续改造。
2.3架设耦合地线
因为我国区域间存在着很大的差异,所以各个地方的土质也不一定相同,有时候不能达到输电塔接地电阻降低的目的。所以,就必须要通过,在导线下方架设一个地线的促使,它的主要作用是增加避雷线与导线间的耦合作用,通过这种耦合作用来降低绝缘子串上的电压。此外,耦合地线还可以在送电线路,遭受到雷击的时候,增加对雷电流分流的作用。通过大量的实践与耦合地线的应用,显示出了这一方法,对于送电线路受到雷击时,产生的跳闸,有很大的作用,而这一作用最明显的效果是在山区和东南沿海。
2.4采用不平衡纳维方式
在现代送电线路中和高压送电线路中,对于同杆架设的双回线路应用日益增多,对此类线路,在通常采用的防雷措施,暂时不能满足要求的时候,还可采用不平衡绝缘方式,来降低双回路雷击同时跳闸率,以此来保证送电线路不中断供电。不平衡绝缘的原则是,使二回路的绝缘子串片数有差异,这样,雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平使之不发生闪络,以保证另一回路可继续供电。
2.5装设自动重会闸
由于雷击所造成的绝缘子闪络,其中的大多数能在跳闸后,通过本身的情况来恢复绝缘这一特性,所以重合闸,在我国应用成功率较高,据统计,我国110kV及以上高压送电线路线路,重合成功率为75~95%,35kV及以下送电线路约为60~80%。因此各级电压的送电线路应尽量装设自动重合闸。
2.6采用消弧线圈接地方式
对于我国雷电活动强烈的地区,而接地电阻又很难以降低的地区,可考虑采用中性点不接地,又或是经消弧线圈接地的方式。绝大多数的单相着雷闪络接地故障,将被消弧线圈所消除。而在二相或三相着雷时,雷击引起第一相导线闪路并不会造成线路跳闸或相见短路,闪络后的导线相当于地线,增加了耦合和送电线路本身的分流作用,使未闪络相绝缘子串上的电压降低,从而提高了耐雷水平,使故障的范围得以限制。
2.7加强雷电监测
在闪络中,单相闪络机会是最多的,闪络点也是随机的性质分布,所以对送电线路,遭受雷击的故障点的确定与检修就显的困难了。对于雷电定位系统的运用,就使得在送电线路遭受雷击时,发射管故障的地点能够更好的确定,从而帮助维修人员,更快更好的解决维修问题,同时也大大减少了检修人员的工作力度和时间。对于确保及时恢复供电,使送电线路可靠的运行,起到了保证。同时也对于雷电事故的分析,雷电活动规律、特点和其他的参数,提供了有力的数据。为送电线路防雷工作的开展起到了良好的开端与保证。
2.8加装避雷针
在一些雷电高发的地区,可以在送电塔的顶端加装避雷针。当然,避雷针是不能起到避雷的作用的,避雷针的作用只的负责引雷。当避雷针受到雷击时,可以使雷电流,迅速的导入大地,保护线路的正常运行,使闪络等故障,降低到最低。
2.9使送电杆塔更好的接地
在人为的改变接地电阻等措施以外,还可以利用送电塔的自身的金属构造来做到更好的接地效果。能否良好的接地是送电线路能够得到安全运行的保障。
结束语:
送电线路防雷设计中,要全面考虑送电线路经过地区雷电活动的强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率高低等情况,还要结合多年送电线路运行经验以及系统运行情况等,通过比较选取最佳的防雷设计,提高送电线路的耐雷水平。同时,雷电活动是极其复杂的自然现象,需要电力系统内各个部门的通力合作,才能最大程度减少雷害的发生,降低雷害损失。
参考文献:
[1]应伟国《架空线路状态运行检修技术问答》中国电力出版社.2009年.
[2]曾昭桂《输电线路运行与检修(第三版)》中国电力出版社.2007年.