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高压电线路防雷措施及改进方法分析

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摘要:现代电力供给事业不断发展,输电范围延伸,供电企业可以在大范围供电活动中获取更高的电力生产收益,为了满足远距离供电需求,发电厂增加了高压输电线路的数量,利用更加稳定安全的高压输电线路来支持输电工作。优化与保护高压型输电线路时,必须注重做好防雷保护工作,避免雷击给正常的输电工作造成安全威胁。现探讨防雷保护以及后续改进工作。

关键词:高压输电线路;防雷措施;改进方法;电力事业

发电厂在供给居民以及生产单位所需的电能时,需要利用稳定的输电线路,在远距离的特殊供电任务中,高压输电线路起到重要作用。施工单位必须利用科学的电力施工技术来完成安装高压电力输送线路的工作,保护线路时,也必须优先完成防雷保护工作,减少雷击给输电线路以及输电工作的影响,现全面解析如何利用科学的防雷手段保护高压输电线路,并调整既有的线路防雷保障手段。

1高压输电线路防雷工作的必要性

雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性,同时还会破坏线路中已有电力设备,给输电单位造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中,建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的变电所在输电生产的过程中也发挥重大作用,保护不到位也会受到雷击影响,输电线路的整体安全性不能被保障,为了提升供电企业的信誉度,长期提供稳定的输电服务,必须针对雷击等恶性事件,强化防雷系统,减少雷雨天气给输电线路的恶劣影响。高压输电线路是电力系统运行的主动脉,起着连接用户与变电站的作用,高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下,高压输电线路都架设在空旷的野外区域,有着纵横交错、走线长的特征,因此,在遇到雷雨天气后,高压输电线路很容易遭到雷击的影响,一旦发生雷击,高压输电线路就会出现保护跳闸,这就会影响整个电力系统的安全运行。

2雷击问题给高压输电线路的影响

2.1雷击问题分析。

改进并优化现有防雷技术方法时,必须优先考虑高压输电线路受到的雷击现象的具体情况,确定防雷工作的侧重点。现分析线路雷击事件的具体情况,高压线路在雷雨天气中比较容易受到雷击影响,雷电可直接在线路导线处发挥作用;电路导线被雷电绕过后,可能受到雷电反击影响;雷电影响了线路附近的道路之后,输电线路系统受到间接影响,会形成感应过电压。无论出现哪一种雷击事件,雷电波都会使输电线路的导线上生成大量的新电荷,破坏电路的平衡性,雷击现象之后,线路还会形成绝缘子闪络现象,线路跳闸问题生成,绝缘子断线与击穿事故给输电线路造成的影响更严重。

2.2输电线路防雷工作影响因素。

改进防雷措施,需要确定防雷保护工作的正确展开方向,找出影响线路防雷效果的主要影响因素。杆塔的绕击数与其高度呈现出正比的关系,杆塔的高度数值增加后,地面屏蔽效果随之减弱,绕击区范围扩大,雷击事件形成概率增大,因此可调整杆塔高度。高压输电线路所处区域的地形与雷击事故出现概率之间也有关联,设置在山区中的输电线路的实际绕击率偏高,因此有更大概率出现雷击的现象。电流从地面的一处位置流向另一处位置时形成电阻值被称为接地电阻,接地电阻也是影响线路防雷效果的重要因素之一。另外线路绝缘水平与波阻抗以及绕击数存在关联,共同影响输电线路的安全性。

3可行的防雷保护措施

在既有的高压输电线路防雷保护系统的基础上,工作人员还可以利用以下几种技术手段来增强防雷工作工作的开设力度,更全面地完成防雷保护相关的工作。

3.1降低杆塔的高度。

针对杆塔给线路安全带去的影响,技术人员可利用杆塔接地电阻与顶电位与防雷效果之间的联系,来调整传统的线路防雷手段。缩减杆塔的实际接地电阻,调整杆塔塔顶的电位,建,使输电线路具备更强的耐雷水平,利用深埋式接地极或者水平外延接地体来强化防雷控制工作的效果。还可增设导电接地模块或者低阻物质来减少杆塔实际的接地电阻值。

3.2强化线路系统的绝缘水平。

基于强化线路防雷能力的技术性目的,可以适当调整绝缘子,增强放电电压,提升输电线路的实际绝缘水平,增强放电电压数值,从绝缘控制的角度来改进输电线路绝缘保护工作。

3.3调整保护间隙。

为了避免高压输电线路中的绝缘子被破坏,输电线路往往会使用保护间隙,借助电弧闪络保护绝缘子,预防雷击事件,这种防雷保护方法比较简单,制作保护间隙的过程并不复杂,技术成本极低,可在每一处的雷电保护装置上使用保护间隙,实现低成本的线路保护需求。

3.4增设旁路地线。

强化输电线路的防雷屏蔽能力,在输电线路附近增加旁路地线系统,降低雷击事件的出现概率,这一防雷技术的成本比较高,因此使用范围偏小,防雷保护单位必须增加输电线与杆塔,且防雷保护工程的工期也比较长。

3.5控制线路保护角。

输电线路的保护角与绕击率存有线性关系,缩小保护角,可以控制绕击率,从而降低线路跳闸率,针对已经建设完毕的线路运用该种防雷手段,需要极高的技术成本,面对山区中的输电线路,杆塔塔头会给线路带去一定的限制,大幅度缩减保护角的施工工作难以有效展开。增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量,从而减少雷电事故,而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数;我们可以通过降低绝缘子承受的电压,从而提高线路耐雷水平,而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用,同时耦合电线也有一些其他限制:架设时需要检验杆塔强度,以及耦合地线和输电线的距离;而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制;同时还会增加线路损耗;而且造价成本也比较高。

4改进高压输电线路的防雷防护工作

随着输电线路保护工作被更多的社会群体关注,相关单位应当创新避雷以及防雷工作期间使用的方法,利用新的科技成果来增强线路保护力度,降低防雷活动的技术成本,呈现出更好的防雷效果。

4.1半导体消雷技术。

半导体消雷技术可在高压输电线路保护工作中发挥出必要的作用,该种消雷技术可以增强消雷效果,消除防雷工作的漏洞,同时还能减弱与中和电流,相比其他防雷技术方法,该消雷手段较为简单,因此在未来的线路保护环节中可被有效推广。消雷器这是一种防雷装置。由设置在被保护物上方、带有很多尖端电极的电离装置,设置在地表层内的地电流收集装置和接通这两种装置的连接线构成。电离装置在雷云强电场中大致保持着大地电位,它和附近空气的电位差会随雷云电场强度激增而促使场强区内针尖附近的空气电离,形成大量空间电荷。一般雷云下层为负电荷,地面感应产生正电荷。电离的负电荷为地电流收集装置所吸收,电离的正电荷为雷云负电荷所吸引和中和,从而发生消雷作用。

4.2避雷器设备。

利用避雷器设备可以更加直接地完成防雷工作,将避雷器安装到高压输电线路系统中的指定位置,选定避雷器设备的使用位置时,一般会将其安装到地线与电网导线之间,也可以将其安置到导线之间以达到强化避雷效果的目的。将避雷器与其他普通的避雷装置对比,其不会过多地受到地形的影响,即使输电线路所处的区域具有强烈且频繁的雷击活动,或者土壤具有极高的电阻率,避雷器也能够给高压输电线路提供稳定的保护。线路避雷保护器在未来的大规模输电线路保护工作中有一定的应用前景。

4.3可控防雷技术。

可控放电防雷技术在现代高压防雷工作中有极高的应用价值,在该防雷技术系统下,防护工作人员可利用防雷保护角来维持输电线路的稳定性,相关防雷设备具有一定的引雷能力,优于普通的防雷技术方法,安全安置避雷针时,不需选择坡度高的位置,主放电的电流幅值缩减,线路中的跳闸问题可有效预防。

4.4其他防雷技术分析。

国外很早就开始研究同塔双回线路采用差绝缘的防雷技术,虽然也走了一些弯路,但还是取得了不错的成绩。我们国家要借鉴国外的经验吸取国外的优点使同塔双回线路采用差绝缘的防雷技术在未来防雷任务中发挥巨大作用。结束语我国关注基础建设工作,通过提升基础服务项目的建设水平,来保障居民生活质量,输电安全保障活动与居民的安康息息相关,发电厂在利用高压输电线路的同时,也不能忽视安全防护方面的工作,雷击带来的影响难以被直接避免,为了减少高压输电线路的故障,可从避雷以及防雷工作入手,在现有线路防雷保护工作的基础上,提升线路综合保护工作水平,安全地在输电过程中发挥出高压输电线路的作用。

参考文献

[1]郑潇啸,文中,黄林.高压输电线路综合防雷对策分析[J].通信电源技术,2018,35,171(3):231-232.

[2]次珍.高压输电线路的运维以及防雷措施探析[J].黑龙江科学,2017(10).

[3]钱琦文.超高压输电线路雷电绕击及防雷分析[J].贵州电力技术,2017(3).

[4]荣禧.高压架空输电线路防雷措施探讨[J].军民两用技术与产品,2017(10).

作者:杨曦晨

高压电线路防雷措施及改进方法分析责任编辑:张雨    阅读:人次
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