云南电网公司楚雄供电局 云南楚雄 675000
摘要:随着我国经济的快速发展,输电线路的雷击跳闸现象时有发生,造成不良的社会影响。故本文以500kV输电线路雷击跳闸为例,结合实际案例,系统地分析了出现雷击跳闸原因,并提出相应的预防措施,希望对有关部门有所帮助。
关键词:输电线路;雷击;跳闸
引言:现如今,500kV输电线路应用较为广泛,其主要在分布在平原地区以及一些远离人群聚集地的地方,使其很容易受到雷电的影响,致使发生跳闸的现象,促使高压线路的安全性能下降,要求相关部门应该充分研究其发生原因,并提出相应的解决措施。
1雷击跳闸的实际原因分析
1.1杆塔本身绝缘效果
输电线路雷击跳闸的原因有很多,其中影响较小的是杆塔自身的绝缘效果。根据相关调查显示,500kV的输电线路上要设置25片的绝缘子,其平均每年的跳闸次数为每一百公里0.3次,但若是要放置28片地绝缘子,将会减少到每一百公里0.08次,由此可以体现出,线路外部设置绝缘物品对减少雷击跳闸现象出现的重要性。在实际应用中,大多平原雷击闪络都出现在使用合成绝缘子的输电线路中,相对于现有的绝缘子,合成的效果较差,不能达到预期要求,使其在具体应用中,存在很大的安全问题。
1.2避雷线保护角度设置问题
多数500kV输电线路出现雷击跳闸的情况,都是由于避雷线保护角度的设置问题,其角度的大小将直接关系到避雷效果,并与调整率的大小成正比关系,若角度过大,将会增加输电线路跳闸的概率,当保护角降低到相应的范围内,才能起到屏蔽的效果,可以有效避免由于雷击的原因,促使500kV输电线路出现跳闸的现象。根据相关实际案例可以得出,直线杆塔的雷击跳闸次数与保护角度有直接关系,结合有关数据得出,若调低角度角,可以有效降低雷击的概率,如15度和12度,当处于12度时,雷击次数只是15度的1/6,由此可以明确保护角度的重要性[1]。
1.3杆塔接地电阻设置
将500kV的输电线路上的杆塔尺寸与50%绝缘水平的绝缘子进行试验,检查电阻对杆塔受雷击次数的影响,试验结果表明杆塔接地电阻出现增加状态,表示线路很容易会受到雷击。造成这一现象的主要原因是,线路的耐雷水平与杆塔电感、自身高度、分流系数等有关联,利用数学函数进行分析,可以得出当输电线路的电阻不断增大时,其耐雷水平将会逐渐下降,致使出现雷击跳闸的现象。因此,若想提高输电线路的耐雷水平,应该降低相关杆塔的电阻,使其处于在安全范围内,但在实际执行上述操作中,会受到杆塔所在地区土壤的影响,促使难以到达预期效果,若杆塔电阻偏大,导致500kV输电线路出现雷击跳闸的现象。
1.4反击耐雷水平分析
在对500kV输电线路开展雷击跳闸现象分析时,多采用反击耐雷水平分析法,其优化工作流程,方便工作人员及时了解原因,并做好相应的应对措施。此分析方法主要分为两个步骤,第一,海拔高度对线路耐雷水平的影响。电气绝缘放电产生不良现象,是由于受到压力、温度等影响,使其伴随着海拔高度的上升而降低。第二,进行相应的计算。通过采用规程法计算,查找相应的杆塔电感、避雷线平均高度等数据,开展系统化计算,可以分析出当500kV输电线路出现跳闸现象时,其具体原因,以及是否是由于雷电引起。
1.5绕击率分析
采用绕击率分析,也能帮助相关人员得到出现跳闸的具体原因,其主要采用改进EGM方法。传统的EGM融入了绕击率和雷电电流幅值的一些内容,并且还对线路的整体结构进行考虑,使其可以达到预期效果,但其没有考虑地面倾角对绕击率的影响,以及没有明确雷击于单线和地面两者之间的区别,以及将会产生的后果,使其得不到有效应用。正常情况下,当雷击到输电线路上时,雷电通道的临界电场强度要小于雷击地面,但传统的EGM法没有清楚表现出这一内容,给相关工作人员增加了工作难度。
随着我国科学技术的不断提高,相关研究人员对EGM法作出改变,使其可以有效改善传统EGM法工作中存在的问题,使其能够应用到输电线路雷击跳闸原因分析工作中。通过利用改进的EGM法可以计算出准确的绕击率,根据计算结果进行充分分析,结果表明:地面倾角的大小影响着绕击率,两者成正比关系,其主要是因为地面会起到屏蔽作用,当地面倾角持续变大时,杆塔的绕击率将会快速变大,致使存在绕击的可能。如几年前,处于内蒙古自治区内的包新I线500kV输电线路,发生了A相跳闸,其相关检修人员第一时间赶到故障地点,根据对现场实际检查,发现导线侧均压环和横担侧均压环都存在放电烧伤的现象,造成这一现象的主要原因是由于杆塔放电导致,此位置的输电线路极易受到雷击,并且发生故障跳闸时,常常伴有大雨,因此认为此事故属于雷击故障跳闸。
2预防500kV输电线路雷击跳闸的有效措施
2.1安装避雷装置
在大多输电线路避雷预防装置中,避雷针和避雷器是使用最为频繁的装置,也是效果最为明显的,其不受地点和环境的限制,并且对安装人员没有过高的技术要求,以及随着技术的快速发展,其避雷水平也得到有效提高,因此被人们广泛使用。其中避雷器能够更好地串联线路绝缘子,保证500kV线路具有极高的防雷电绕击和反击的能力,促使雷击不能直接袭击绝缘子。在正常情况下,都选择具有高概率雷电袭击的杆塔,安装相应的避雷器,并且输电线路被雷击的次数,直接决定安装的避雷装置数量,使其可以有效降低雷击跳闸现象出现的概率,并能增加其防雷水平[2]。
2.2降低接地电阻
在预防输电线路雷击工作中,有效地控制接地电阻,达到降低雷电干扰的目的,当降低接地电阻时,应该考虑杆塔处在区域的土质情况。对于一些面积较小并且接地较为集中的地区,可以使用降阻剂来实现控制接地电阻,保证防雷效果,或者采用爆破接地技术,使土壤表层处于松动的状态,之后利用压力设备将一些电阻较低的设备埋入到地下,使得土壤中的电阻下降,除此之外,还能通过提高水平方向的电阻,其与电感效应成正比,将水平接地电阻不断延长,当其达到适当范围内,会处在稳定状态,实现降低接地电阻的目的。
2.3设置自动重合阀
在实际电网供电的过程中,常常会出现自动跳闸的现象,其是为了保护线路的安全性,减少损失,当其处于跳闸状态时,会将所有的故障自动消除。当500kV输电线路遇到雷击现象时,其会自动跳闸,将线路上的所有的故障清除,避免雷击跳闸情况的出现。所以,科学合理的设置自动重合阀,使其可以短时间内恢复供电,若将此装置与供电系统相融合,会充分保证供电网络的安全性,还能使雷击减少对500kV输电线路的影响
总结:总而言之,由于500kV输电线路位置的特殊性,使其容易发生雷击跳闸现象,因此要求相关部门,应该充分分析雷击跳闸的主要原因,能够利用当前先进技术,对雷击跳闸现象进行分析,促使能够快速制定相应的解决方案,并且应制定预防措施,保证电力运行的稳定性。
参考文献:
[1]李伟峰.500kV超高压输电线路雷击跳闸原因分析及处理措施[J].环球市场,2019,000(010):142.
[2]李洪彬.输电线路雷击跳闸事故原因分析及防雷事故措施探究[J].精品,2020(2):235-235.