張鵬進
摘 要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,近年來我國工業(yè)發(fā)展速度較快,這也使工業(yè)用電量不斷增加。工業(yè)用電主要是以高壓電為主,高壓電容易受到雷電的影響,從而導(dǎo)致線路跳閘事故發(fā)生,因此需要做好輸電線路防雷工作,有效的確保高壓電網(wǎng)運行的安全。文中對高太輸電線路防雷的重要性、基本原則及方法入手,分析了500kV輸電線路的防雷工作,并進一步對輸電線路防雷的具體措施進行了闡述。
關(guān)鍵詞:500kV輸電線路;高壓;防雷;措施
中圖分類號:TM726 文獻標識碼:A
高壓電網(wǎng)在運行過程中極易受到雷電的侵襲,特別是架空高壓輸電線路,由于其所處位置較高,容易引起雷擊。高壓輸電線路在進行電流輸送過程中往往線路周圍的空氣會產(chǎn)生電離作用,從而導(dǎo)致線路周圍空氣電阻降低,容易導(dǎo)致雷擊作用于高壓輸電系統(tǒng),這不僅會帶來較大的經(jīng)濟損失,而且還會造成人身傷亡事故,因此需要做好高壓輸電線路防雷工作,有效的提高高壓輸電線路運行的安全。
1 高壓輸電線路中防雷的重要性
隨著高壓電網(wǎng)輸電線路數(shù)量的不斷增加,高壓輸電線路運行的安全性越來越受到大家的廣泛關(guān)注。高壓輸電線路不僅自身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,而且容易受到雷擊危害,一旦受到雷擊侵襲時,高壓輸電線路則會出現(xiàn)跳閘及引發(fā)火災(zāi),從而影響輸電線路正常的運行,嚴重危及人們的生命財產(chǎn)安全。因此需要做好高壓輸電線路防雷工作,有效的保障人們的生命財產(chǎn)安全,更好的推動經(jīng)濟的順利發(fā)展。
2 高壓架空輸電線路防雷的基本原則和方法
在高壓架空輸電線路防雷工作中,需要將技術(shù)性措施和經(jīng)濟措施有效的結(jié)合起來,有效的降低雷擊事故的發(fā)生機率,更好的提高供電的可靠性和經(jīng)濟性,因此在具體防雷工作中,都會通過設(shè)置幾道防線來有效的提高高壓架空輸電線路的運行的安全性。
2.1 保護導(dǎo)線不受或少受雷直擊
為了避免或是減少輸電線路雷擊的產(chǎn)生,可以采用避雷線、可控放電避雷針、消雷器及側(cè)向避雷針等來更好的實現(xiàn)對輸電線路進行保護。目前在架空輸電線路防雷措施中,避雷線作為較為常用的措施,在長期應(yīng)用過程中也產(chǎn)生了諸多有效的防雷方法,取得了較好的成效。但在一些特殊路段,仍然存在繞擊率高及雷擊跳閘率高的問題,影響線路運行的安全性、因此需要努力提高高壓架空輸電線路防雷水平,利用可控放電避雷針或是將側(cè)向避雷針加裝在地線上來確保線路安全運行水平的提高。
2.2 雷擊塔頂或避雷線時不使或少使絕緣發(fā)生閃絡(luò)
為了避免絕緣閃絡(luò)的發(fā)生,則需要對線路的耐雷水平和絕緣水平進行提高。通常情況下線路耐雷水平的提高可以通過降低桿塔接地電阻來實現(xiàn)。對于位于山區(qū)的輸電線路,由于降低接地電阻具有一定的難度,因此可以利用可控放電避雷針、加裝耦合地線、在地線上加裝側(cè)向避雷針及加強絕緣等諸多措施來提高線路的耐雷水平。特別是可控放電避雷針的應(yīng)用,不僅具有較低的繞擊率,同時主放電電流一般情況下都會小于線路桿塔的耐雷水平,這就有效的降低了線路雷擊跳閘率,對線路運行安全及經(jīng)濟性的提升具有極其重要的意義。
2.3 當絕緣發(fā)生閃絡(luò)時盡量減少由沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定性電弧放電
當絕緣發(fā)生閃絡(luò)時,一旦雷電沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定性電弧,則會導(dǎo)致雷擊跳閘的發(fā)生。為了能夠有效的減少這種情況的發(fā)生,對雷擊跳閘率進行控制,則需要對絕緣上的工頻電場強度進行減少,也可以使電網(wǎng)中性點采用不直接接地方式,但利用后一種方式時,會導(dǎo)致系統(tǒng)運行方式和系統(tǒng)參數(shù)都會發(fā)生改變,需要保持謹慎的態(tài)度,避免產(chǎn)生嚴重的后果。
2.4 即使跳閘也不中斷電力的供應(yīng)方式
運行的高壓輸電線路,當其不具備四道防線時,則為了能夠有效的降低雷害對供電所帶來的影響,需要因地制宜,充分的利用自動重合閘、雙回線及環(huán)網(wǎng)供電等措施來進一步強化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高供電的可靠性,減少雷擊停電事故的發(fā)生次數(shù)。
3 500kV輸電線路的防雷分析
500kV輸電線路屬于高壓輸電線路的一種,一般以架空線路較為多見。對于500kV輸電線路進行防雷,需要在輸電線路的桿塔頂部安裝避雷線,一旦輸電線路受到雷擊時導(dǎo)致大量電壓產(chǎn)生,使線路存在超負載情況時,避雷線則會對雷擊所產(chǎn)生的電壓進行承擔(dān),避免輸電線路出現(xiàn)超出負載的情況,減少發(fā)生線路跳閘的可能性,確保輸電線路運行的安全。而且安裝避雷線后,避雷線通過桿塔上的金屬及地下埋設(shè)的地線能夠?qū)⒗讚舢a(chǎn)生的電流引入大地,避免線路跳閘。同時,500kV輸電線路在防雷工作中,還需要配備接地裝置,一旦雷擊發(fā)生時,接地裝置能夠與避雷線有效的連接,減少桿塔的電阻,接地裝置也能夠?qū)⒗讚綦娏饕胪恋?,降低雷擊造成斷電事故的機率,確保輸電線路防雷效果的提高。
目前對于500kV高壓輸電線路,在做好防雷工作的基礎(chǔ)上,還需要進行自動閘裝置的安裝,這樣即使輸電線路受到雷擊,也能夠有效的減少跳閘事故的發(fā)生機率,降低由于雷害導(dǎo)致停電事故所帶來的嚴重經(jīng)濟損失,有效的保障輸電線路運行的可靠性及經(jīng)濟性。
4 加強輸電線路防雷的措施
4.1 架設(shè)避雷線
架設(shè)避雷線是我國高壓輸電線路中防雷做有效的一種措施,在輸電線路中架設(shè)避雷線就是防止雷擊,對輸電線路產(chǎn)生過大電壓,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,為了保障經(jīng)濟發(fā)展的需要,我國高壓輸電線路中架設(shè)輸電線路能有效的分擔(dān)輸電線路中雷擊所產(chǎn)生的電壓,并將過大的電流輸送到地面,減少了經(jīng)濟損失,為了提高避雷線的防雷效果,在500kV輸電線路中一般都會架設(shè)雙避雷線,保護角在15°以下。
4.2 安裝避雷器
避雷線知識能夠有效的分擔(dān)過大的電壓,一旦雷擊產(chǎn)生的電壓過大,而避雷線又不能及時的承擔(dān)這種電壓時,在輸電線路中安裝避雷器就可以使雷擊時所產(chǎn)生的過大電壓控制在一定的振幅范圍,降低雷擊到輸電線路上的電壓、電流,同時引導(dǎo)這些過大電壓、電流流向地面,保障了輸電線路的安全。
4.3 加強線路絕緣
目前我國高壓輸電線路通常都是采用大跨越的高桿塔架空,這就導(dǎo)致桿塔受雷的風(fēng)險得以增加,一旦雷擊發(fā)生,高塔塔頂?shù)碾娢惶幱谳^高水平,電壓也較大,極易導(dǎo)致跳閘事故發(fā)生。因此可以增加高壓輸電線路高桿塔上的絕緣體數(shù)量,利用絕緣體來使線路和地面之間的距離加大,從而強化輸電線的絕緣效果。
4.4 采用不平衡絕緣的方法
在現(xiàn)代的高壓輸電線路上,在一根桿上架設(shè)多條線路的情況不斷增多,這樣做的目的是為了防止雷擊,避免雷擊帶來的損失,在此基礎(chǔ)之上,可以采用不平衡絕緣的方式來降低路線遭雷擊而跳閘的頻率,保障輸電線路的供電,滿足企業(yè)發(fā)展的需要,不平衡絕緣就是為了使得桿塔上的多條路線之間的絕緣體數(shù)量產(chǎn)生差異,減少雷擊時輸電線路中絕緣體之間的閃絡(luò),從而提高了線路的防雷效果,保障輸電線路能夠持續(xù)供電。
4.5 架設(shè)耦合地線
近年來在我國工業(yè)快速發(fā)展過程中工業(yè)用電量呈逐年增長的態(tài)勢,高壓用電量的增加,對高壓用電的安全性提出了更高的要求。為了保障高壓用電的安全,通??梢栽诟邏狠旊娋€路下增加一條地線,即架設(shè)耦合地線,使避雷線與輸電線路之間的耦合得以加強,不僅能夠降低輸電線路上的電壓,而且能夠在雷擊發(fā)生時分擔(dān)線路上的電流,有效的降低雷擊的電阻,達到良好的防雷效果。
結(jié)語
我國電力行業(yè)在社會和經(jīng)濟快速發(fā)展的新形勢下取得了較快的進步,電能也成為目前經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺的重要資源,因此電力正常及持續(xù)供應(yīng)對于社會和經(jīng)濟發(fā)展都具有非常重要的意義。特別是工業(yè)發(fā)展速度不斷加快的今天,對高壓電的需求量不斷增加,高壓輸電線路的數(shù)量不斷增加,這也對高壓輸電線路的防雷工作提出了更高的要求。近年來,我國對輸電線路防雷的研究工作取得了較快的進展,高壓輸電線路防雷措施也越來越多樣化。因此為了能夠有效的提高線路的防雷性能,降低線路雷擊跳閘率,則需要采取系統(tǒng)的防雷方式,充分的對線路等級、線路所經(jīng)區(qū)域狀況及土壤電阻率等因素進行綜合分析,并參照原有線路運行的實踐經(jīng)驗,從而采取科學(xué)合理的防雷措施,提高高壓輸電線路運行的安全性,以便于更好的推動我國經(jīng)濟的健康、持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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