[摘 要]目前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,對(duì)電能的依賴程度越來越高,電能越來越成為人們生產(chǎn)和生活中不可或缺的重要能源,所以對(duì)輸電線路運(yùn)行的安全性越來越受到大家的重視。輸電線路作為將電能進(jìn)行輸送的重要通道,其直接將電能輸送到千家萬(wàn)戶,所以其安全可靠的運(yùn)行是保證電能供應(yīng)穩(wěn)定性的重要的保障。雷擊作為輸電線路重要的病害之一,也是導(dǎo)致線路發(fā)生跳閘事故的主要因素,所以做好當(dāng)前的輸電線路的防雷保護(hù)措施是勢(shì)在必行的。文章從雷擊對(duì)輸電線路的影響入手,分析了雷擊導(dǎo)致輸電線路跳閘的類型,并進(jìn)一步對(duì)輸電線路防雷保護(hù)中存在的問題及應(yīng)采取的保護(hù)措施進(jìn)行具體的闡述。
[關(guān)鍵詞]雷擊;輸電線路;防雷
一、雷擊對(duì)對(duì)輸電線路的影響
絕大部分輸電線路都是長(zhǎng)期處于自然環(huán)境當(dāng)中,這些裸露于空氣中的輸電線路受環(huán)境的影響因素較大,非常容易受到雷擊,當(dāng)雷擊直接擊在輸電線路上時(shí)及會(huì)產(chǎn)生過電壓,即為直擊雷過電壓,則當(dāng)雷電擊中線路周圍大地時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng),即為感應(yīng)雷過電壓。但無論是直擊雷還是感應(yīng)雷對(duì)輸電線路的損壞及故障的發(fā)生都是具有非常大的影響的。直擊雷會(huì)直接破壞線路的絕緣,從而使線路的絕緣水平下降,而感應(yīng)雷則會(huì)導(dǎo)致大量故障的發(fā)生。雷擊對(duì)輸電線路存在著非常大的威脅,所以需要采取相應(yīng)的防雷措施,保證輸電線路運(yùn)行的安全性。
二、雷擊導(dǎo)致輸電線路跳閘的類型
1. 繞擊跳閘。繞擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在110kV和220kV的輸電線路當(dāng)中,其主要的故障特點(diǎn):故障線路一般都架設(shè)有架空的避雷針線;發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和上相,或者是處于水平排列的邊相;故障一般都發(fā)生在容易出現(xiàn)繞擊故障的同相或者是單基單相。
2. 反擊跳閘。反擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在35kV~220kV的輸電線路當(dāng)中,其故障點(diǎn)特點(diǎn)為:發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和下相,或者是處于水平排列的中相。故障點(diǎn)一般是多基多項(xiàng),或者是一基多項(xiàng)點(diǎn)處。這一般是由于接地電阻不合格導(dǎo)致的。
3. 感應(yīng)雷擊跳閘。感應(yīng)雷擊跳閘主要發(fā)生在35kV之下等級(jí)的輸電線路中,其故障特點(diǎn)為:故障線路一般都沒有設(shè)置架空避雷針線;故障相一般是處于垂直排列的上相,或者是水平排列的變相;故障點(diǎn)是一基多相,或者是單相的方式;在較大的雷擊電流作用下,即是設(shè)置有合格的接地電阻也容易造成雷擊跳閘事故。
三、輸電線路防雷保護(hù)方面存在的主要問題
1.雷擊活動(dòng)復(fù)雜、隨機(jī)性大。對(duì)于雨季到來時(shí),雷擊活動(dòng)的復(fù)雜性及隨機(jī)性較高,所以沒有什么固定的規(guī)律進(jìn)行掌握,而且我國(guó)目前在雷擊預(yù)報(bào)及測(cè)量方面還沒有較為先進(jìn)的技術(shù)和方法,存在著較大的局限性,所以即使發(fā)生雷擊事故,也很難實(shí)現(xiàn)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量,從而也無法對(duì)輸電線路的閃絡(luò)類型進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。
2.輸電線路設(shè)計(jì)水平亟待提高。在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí),由于設(shè)計(jì)水平的差異性較大,所以導(dǎo)致不同地區(qū)在線路設(shè)計(jì)上也存在著較大的差異,而且很多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)沒有根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)的情況對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,只是生搬硬套對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)用,這種情況在35kV線路設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問題最多,如沒有土壤的電阻率的信息,接地電阻和取值在設(shè)計(jì)時(shí)沒有參照的信息,存在著一定的隨意性,所以在雷擊天氣通常會(huì)發(fā)生跳閘的故障。
3. 接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量較低。接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量低的話,則可能導(dǎo)致跳閘故障的發(fā)生,如在輸電線路施工中對(duì)于一些接地體進(jìn)行焊接時(shí)接頭存在著焊接缺陷,如敷設(shè)長(zhǎng)度不足、接頭埋深較淺及回填土壤不標(biāo)準(zhǔn)等,這些問題的存在都會(huì)導(dǎo)致跳閘的發(fā)生。
4.接地電阻普遍較高。當(dāng)接地裝置運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),又沒有在運(yùn)行過程中時(shí)行及時(shí)的修繕和維護(hù)工作,所以導(dǎo)致接地裝置受到嚴(yán)重的腐蝕,這時(shí)接地電阻則會(huì)偏高,從而影響到輸電線路的運(yùn)行的安全性,另外在進(jìn)行回路測(cè)試時(shí),由于放置電極達(dá)不到規(guī)定的距離或是桿塔內(nèi)部存在嚴(yán)重的銹蝕時(shí)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果存在著嚴(yán)重的誤差,從而使接地電阻偏高。
四、輸電線路防雷措施
1. 減小保護(hù)角直或者直接采用負(fù)保護(hù)角。避雷線和邊相導(dǎo)線之間的連線與避雷針線之間的鉛直線形成的夾角稱為保護(hù)角。通過減小保護(hù)角,或者是直接采用負(fù)保護(hù)角的方式,能夠有效的延長(zhǎng)上部地線的橫擔(dān),通過突出地線的作用來達(dá)到對(duì)“側(cè)擊”雷擊進(jìn)行保護(hù)的作用,同時(shí)對(duì)繞擊、“云一地”雷擊的保護(hù)也很有效。
2.調(diào)整塔頭結(jié)構(gòu),增加空氣間距。當(dāng)桿塔身和基礎(chǔ)不方便改進(jìn)時(shí),可以盡量采用改變桿塔頭部結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地面之間的間距等方式,盡量減少電弧發(fā)生的概率。這種方式具有成本低,見效快的特點(diǎn)。
3. 在桿塔橫擔(dān)末端設(shè)置防“側(cè)擊”避雷針。輸電線路的絕緣子在雷擊過程中最容易受到損害,而且恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),因此在這個(gè)過程中要加以重點(diǎn)保護(hù)。在設(shè)置保護(hù)措施的過程中可以在輸電線路桿塔的橫擔(dān)端部設(shè)置防“側(cè)擊”的避雷針。安裝過程中應(yīng)該保證避雷針?biāo)纬傻陌j(luò)弧能夠最大限度的覆蓋絕緣子形成的暴露弧,并將橫擔(dān)上相關(guān)的器件都納入到其保護(hù)范圍之內(nèi),這對(duì)于擴(kuò)大對(duì)桿塔橫擔(dān)的保護(hù)與包絡(luò)具有重要作用。
4. 利用不平衡絕緣方式達(dá)到保護(hù)作用。在進(jìn)行實(shí)際施工過程中,可以通過采用在雙回線路設(shè)置不同數(shù)目的絕緣子方式達(dá)到不平衡絕緣的目的,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低雙回線路在受到雷擊作用是發(fā)生跳閘的概率,保證輸電線路的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
5.適當(dāng)降低桿塔的接地電阻。當(dāng)接地電阻較小時(shí),這是桿塔即使受到直擊雷,也不會(huì)導(dǎo)致桿塔電位有較大幅度的升高,所以對(duì)輸電線路的破壞性較小,因此對(duì)于一些接地電阻較大的地網(wǎng)則需要采取增加地網(wǎng)型號(hào)、增加地網(wǎng)輻射線、采用降租劑等方法來來降低其接地電阻,從而形成對(duì)輸電線路的防雷保護(hù)措施。
6.輸電線路防雷改造的原則。根據(jù)防雷技術(shù)經(jīng)驗(yàn)研究,消雷器的防雷技術(shù)存在一定問題,不能夠全面保護(hù)輸電線路正常傳輸電量。因此,消雷器桿塔部分需要進(jìn)行改造,加強(qiáng)消雷器的防雷效果??煽胤烹姳芾揍槍?duì)地形標(biāo)比較復(fù)雜的區(qū)域使用有很好的作用,減少了工作人員的巡視困難。同時(shí)可控避雷針的防雷效果比較明顯,維護(hù)工作量較少,對(duì)接地電阻的的要求比較低,但是使用范圍有限,比較適合輸電線路檔距較小的線路段。避雷器在遇到雷擊的情況下能夠及時(shí)迅速的運(yùn)作,能夠滿足可控避雷針存在的問題,如使用范圍局限、檔距小的路線段、對(duì)接地電阻的要求比較高等,對(duì)導(dǎo)線的防雷保護(hù)有很大作用和意義。
五、結(jié)語(yǔ)
輸電線路作為電網(wǎng)的重要組成部分,其分布較廣,而且線路較長(zhǎng),由于大部分輸電線路處于野外環(huán)境中,所以在雷雨季節(jié)受到雷擊的可能性非常大,一旦受到雷擊,則會(huì)對(duì)線路造成嚴(yán)重的損壞,同時(shí)雷擊電流還會(huì)經(jīng)由輸電線路流入到變壓站內(nèi),威脅變電站的電力設(shè)備的安全運(yùn)行。所以加強(qiáng)輸電線路的防雷保護(hù),不僅可以減少由于雷擊所導(dǎo)致的跳閘現(xiàn)象,同時(shí)也有利于保護(hù)電力系統(tǒng)供電的可靠性。
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