送电线路遭雷击破坏原因分析及防止对策

胎圈钢丝送电线路雷击破坏原因分析及防止对策
  摘要:送电线路运行维护中,防雷一直是一个重点工作。本文从送电线路遭雷击破坏的原因分析入手,提出了一些防雷的思路和方法,以提高送电线路的耐雷水平。
        关键词:送电线路;防雷措施;雷击跳闸
        引言:
        送电线路是电网系统的重要组成部分,但是由于其往往暴露在野外,并处于高出地面十几米甚至数十米的位置,极易受到外界的损害,其中导致损害的一个重要原因就是雷击。雷击导致的跳闸极大的影响输电线路正常工作,不仅造成重大的经济损失,也会给居民用电带来不良影响。因此,对高空送电线路雷击原因进行分析,并提出相应的防雷措施很有必要。
        一、送电线路遭雷击破坏原因分析
        (一)送电线路密度高,被雷击中几率大
        以面积为2500km2的地面范围为例,通常情况下会有大概3000km,400回线路,也就是大概每平方公里会有1.2km左右的线路存在,如此大的线路密度,大大增加了线路被雷击中的概率。
        (二)线路架设位置的地理因素影响
        随着各地方经济的发展,土地价值不断提高,为了降低成本,输电线路越来越多的设立在山坡地形,雷击几率大幅上升。而且因为这些地带往往地质比较复杂,砂石较多,土壤电阻率高,极易导致杆塔接地电阻变大。
        (三)线路的绝缘水平不高,耐雷水平相对较低
        为了施工难度、防污等要求,送电线路中大规模使用了合成绝缘子,合成绝缘子的伞裙直径偏小,有效干弧距离与同高度的玻璃绝缘子相比,耐雷水平较低。而且合成绝缘子上下端均压环与导线段均压环之间的间隙偏小,也造成有效绝缘长度的降低,导致雷击闪络电压降低,耐雷水平相应降低[1]。光学增强器守卫
轮胎帘布        (四)杆塔接地电阻偏大
        当雷电击中杆塔或地线时,如果接地系统不能尽快将雷电流泄入大地,雷击电流的幅值、极性、雷电波陡度一旦达到一定水平,很有可能引起反击,导致绝缘子串被击穿,而且杆塔的接地电阻值越高,这种可能性产生的几率也越大。并且地线越长,雷击过程中,杆塔与地线的附加电感越大,杆塔顶部电位提高,更易造成绝缘子闪络。
        (五)人为因素造成线路质量偏差
        施工队伍为了加快工程进度,有时会选择不合适的降阻剂,加快了接地网的腐蚀进程;
工期选择不合理,验收时接地电阻检测不准确,运行时会比较频繁发生雷击跳闸现象。另外施工时未按照规程执行,导致些微误差,都给线路运营留下较大隐患。
        二、送电线路预防雷击损害的工作思路
        雷害不可预测,也就不可能避免,那么防雷工作应仍然以防堵为主,尽量降低外绝缘上承受的过电压。
        三、送电线路预防雷击损害的防止对策
        (一)架设避雷线是送电线路防雷措施中最常用也是最有效的措施之一。
        避雷线的使用主要是为了防止雷电击穿导线,同时还能减小杆塔的雷击电流,降低塔顶电位,减小绝缘子电压,降低导线上的感应电压[2]。但是经验表明,避雷线的防雷效果在平原地区很明显,但是在山区使用时,经常发生绕击、侧击等现象,因而在山区线路中如果要减少绕击几率,应该适当减少保护角,而这项工作在已运行线路上实施的可能性不大,而应该在线路设计时便考虑到才可以。
高空施工        (二)多方位降低杆塔的接地电阻值,提高送电线路耐雷水平。
        杆塔的接地电阻直接影响塔顶电位,在杆塔型号、尺寸以及绝缘子型号数量都已经确定的情况下,降低杆塔接地电阻,能够有效提高架空输电线路耐雷水平,减少反击概率。
雷电泄流通道接触不良,也会增加杆塔接地系统的电阻,使接地体难以发挥作用,因而杆塔接地电阻值也应考虑各个连接点的接触电阻,进而对整个通道的接地电阻进行综合考虑。而且对于接地电阻较高的接地装置,尽量采用埋设地网射线和埋设地极并用的方法,使用降阻剂改善土壤电阻率[3]。尤其在雷电活动频繁的地区,可以采用增设耦合地线的方式,增大避雷线和导线之间的耦合系数,使流经杆塔的雷电流向两侧分流,从而提高送电线路耐雷水平。
        (三)合理选择设计绝缘方式,加强送电线路的绝缘水平。
        送电线路的绝缘水平直接决定了线路的耐雷水平,所以首先在设计线路时,应该充分比较各种绝缘子的性能,综合考虑绝缘子耐电弧和老化程度,以及其自洁性和零值自爆特点,考虑采用何种绝缘子。另外,适当增加绝缘子的数量可以提高送电线路的防雷特性,但是不可盲目增加,一般杆塔增加2-3片即可,因为绝缘子片数还受杆塔头结构的限制,而且从实际应用来讲,增加绝缘子数量对线路防雷的改善效果不明显[4]。采用不平衡绝缘也可以提高线路耐雷。由于土地资源的限制,同杆架设的双回路架空送电线路日益增多,这种线路因为导线垂直排列,杆塔高度较高,耐雷水平比一般的单回送电线路低很多。雷击电流较大时,很容易引起绝缘子串的反击闪络,造成双回路同事跳闸。采用不平衡绝缘是
让两回路的绝缘子串片数有所差异,雷击时片数少的回路先闪络,闪络后的导线作为地线,不仅增加了雷击电流的分流通道,降低了接地电阻值,而且增加了对另一回路的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平。
        (四)加强工程建设和后期的管理,防微杜渐避免雷击破坏发生。
        送电线路施工阶段加强规范化管理,根据施工环境合理安排工程进度,从根本上杜绝技术问题导致防雷水平下降的发生。在设计送电线路时,应尽量避开雷电多发区,对易受雷击的杆塔接地,选择避雷方式时,充分考虑本地区的防雷经验,在雷击多发区,适当减少大档距离的设计,并降低塔高。在送电线路验收时,认真抽查接地体深埋是否符合规程要求,射线长度是否达标,接地体与接地引下线电气连接是否可靠等,保证杆塔的防雷基础。在系统运行后,维护工作开展时,认真改善接地电阻,及时补装丢失的接地线,确保杆塔接触良好,保证雷电流分流通道畅通。一旦发现问题及时安排大修。对于问题的较多的线路,及时进行改造,确保线路安全可靠运营。
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        雷电活动虽然是小概率事件,但是其对于送电线路的破坏力是比较大的。本文总结了送电线路受雷击破坏的主要原因,并提出了几点应对措施。综合来讲,为了减少和防范雷
害故障的产生,在送电线路设计中要全面考虑途径地区的雷电活动规律、地形地貌的影响,以及土壤电阻率高低等因素,结合送电线路运行经验和运行方式,选取合理的防雷设计,提高送电线路的防雷水平,降低雷害发生几率,将雷害带来的损失降到最低。
        参考文献:
        [1]李鑫.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[D].华北电力大学(北京).2014.手机系统检测
        [2]吕世勇,张松岩.浅谈对高压送电线路设计防雷措施的探讨[J].工程技术,2016(12):00178-00178.
        [3]马新建.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].工程技术,2016(11):00262-00262.
        [4]张永晴.高压输电线路综合防雷措施探讨[J].中国高新技术企业,2016(32):125-126.

本文发布于:2024-09-22 21:18:23,感谢您对本站的认可!

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