曾進軍
(貴州電網有限責任公司銅仁供電局 貴州銅仁 554300)
一般來說,在輸電線路周圍,如果出現(xiàn)雷擊,極容易出現(xiàn)輸電線路電力故障問題,所以必須要制定切實有效的防雷治理措施,以此來發(fā)揮出對輸電線路的保護作用。但是,不同輸電線路防雷措施所對應的保護效果是不相同的,存在著極大的差異性。因此,非常有必要開展輸電線路差異化的防雷治理工作,確保良好的雷擊保護效果,確保輸電線路防雷技術管理水平的穩(wěn)步提升。
在不同地區(qū),雷電活動出現(xiàn)的頻率和發(fā)生程度存在著極大的差異性,在時間分布方面,其差異性也比較顯著,在每年6~8月份中,出現(xiàn)雷擊事故的概率比較多,而且一天之內的高發(fā)期主要集中在14:00~20:00之間?,F(xiàn)階段,根據(jù)我國雷電活動的發(fā)生情況進行分析,在同一時間段內,大山山頂上發(fā)生的雷電事故的概率比較高,這是潮濕洼地所不可比擬的。對于輸電線路來說,在不同的地理環(huán)境和雷電日參數(shù)等因素的影響下,所造成的雷電后果也是不相同的。根據(jù)輸電線路受到的不同影響后果進行分析,采用差異化的防雷治理措施,可以給予輸電線路安全、穩(wěn)定地運行一定的保障,將雷電事故可能出現(xiàn)的安全威脅降至最低[1]。
以A地區(qū)為例,該地區(qū)屬于強雷暴地區(qū),極容易出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象,結合差異化防雷條件,在2018年,由于受到雷擊的影響,A地區(qū)輸電線路出現(xiàn)的跳閘次數(shù)占據(jù)全國總占比的62%?,F(xiàn)階段,在現(xiàn)代化技術不斷發(fā)展過程中,該地區(qū)相關部門對差異化防雷治理給予了高度重視,相關部門要重點分析雷電易擊區(qū)、易擊桿塔等,然后進行有針對性地防治,彌補城市整體防雷網薄弱點和空白點,明確防雷治理工作方向,并避免浪費較多的投入成本。
2.2.1 技術篩選
(1)減少鐵塔保護角。對于鐵塔保護角來說,主要是指地線垂直平面與受地線保護的導線夾角,一般來說,地線對于保護輸電線路桿塔具有極大的作用,防雷保護作用顯著?;诶碚撘暯牵Wo角的保護效果與角度之間的關系是緊密聯(lián)系、密不可分的,在角度越小的情況下,其保護范圍不斷擴大,所以對于提高易擊桿塔的防雷水平具有極大的幫助。
(2)降低桿塔接地電阻。在出現(xiàn)雷擊以后,如果擊中了輸電線路桿塔,會使桿塔的接地電阻出現(xiàn)顯著的變化,在一定程度上也會對桿塔的電位造成影響,這時一旦電位要比臨界點高時,將會嚴重破壞到線路中的絕緣元件,導致?lián)舸┙^緣子現(xiàn)象的出現(xiàn),在這個過程中,絕緣子的沿面閃絡會對導線進行放電,嚴重損壞到導線,在此基礎上,如果降低桿塔的電阻,可以避免桿塔過多受到雷擊的影響,最大程度地防范電力故障的出現(xiàn)。
(3)避雷器的應用。避雷器主要借助自身的導通,以此來達到防雷的目的。在出現(xiàn)雷擊以后,桿塔與導線之間電壓的差異性較為顯著,這時避雷器的導通,會泄放雷擊電流,進而來將雷擊造成的影響降至最低。
2.2.2 技術分析
(1)減少鐵塔保護角分析。通過減少鐵塔保護角可以看出,這是重要的差異化防雷治理方法之一,然后這種方法所需成本較大,由于保護角的形成與電力系統(tǒng)的其他部位之間的關系較為緊密,如果改動保護角[2],會對其他方面造成影響,進而浪費更多的成本,由此可以看出這種方法的實用性嚴重不足。
(2)降低桿塔接地電阻分析。對于降低桿塔接地電阻方法進行分析,所投入的成本并不高,所以其應用價值較為顯著。在以往應用中,相關研究人員通過改善土壤電阻率,對桿塔電阻進行了有效控制,然后還發(fā)現(xiàn)電力事故的發(fā)生概率也大大減少,所以在差異化防雷治理中具有良好的應用效果。
(3)避雷器的應用。對于避雷器來說,主要是建立在避雷針的基礎上,也是重要的防雷設備之一。眾所周知,避雷器具有良好的應用效果,在避雷器的保護下,輸電線路出現(xiàn)雷擊故障的概率較低?;陂L遠視角進行分析,避雷器有著較高的市場價格,所帶來的成本較高昂,所以其適用性并不顯著。但是避雷器的功能明顯,所以一些單位仍然會選擇使用。
相關工程單位通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計、地理勘察發(fā)現(xiàn),在當?shù)卣w防雷網絡中,發(fā)現(xiàn)了35處不完善之處,其中,在一年中,雷擊次數(shù)最多出現(xiàn)了20次,最低為8次,進而采取了不同的防雷治理措施,比如降低桿塔接地電阻、避雷器等。
在應用結果方面,A地區(qū)所有輸電線路的防雷水平差距比較小,最高沒有超過2%,所以可以得出該地區(qū)差異化防雷治理效果顯著。然而在持續(xù)統(tǒng)計工作中,發(fā)現(xiàn)A地區(qū)輸電線路雷擊出現(xiàn)的次數(shù)在1年/5次左右[3],所以在治理的作用下,不僅對差異化防雷現(xiàn)象具有極大的消除作用,而且對于提高整體防雷水平也具有極大的促進作用,所以通過差異化防雷方法的應用,具有高度的實效性和科學性。
輸電線路采用的防雷措施,要深入分析線路的電壓等級、系統(tǒng)運行方式以及氣候條件等因素,進而確定最為適宜的防雷方式。比如對于35kV線路來說,如果額定電壓要比35kV線路要低,如果由于雷擊導致短路和接地故障的出現(xiàn),在故障電流也比較小,所以要采用中性點不接地的港式,以此來自動化消除雷擊造成的單相接地故障問題。如果出現(xiàn)兩相或三相雷擊[4],雷擊出現(xiàn)一相閃絡以后,可以將導線的地線作用發(fā)揮出來,更具耦合性能,導致另外兩相絕緣子串上的電壓降低,導致引發(fā)跳閘。因此,在線路兩端變電站進線側的線路中,如果裝配2km的避雷線,可以將防雷作用充分發(fā)揮出來。
例如:以上述A地區(qū)為例,該地區(qū)結合自身的電壓等級,設立了避雷線,其防雷效果有目共睹,其繞擊防雷性能評估結果如表1所示。
表1 A地區(qū)某線路繞擊防雷性能評估結果表
在輸電線路運行時,防雷技術的應用方式比較多。但是在實際上,要結合輸電線路的環(huán)境情況,以此來進行防范。比如夏季雷電事故頻發(fā)。要高度重視防雷設備的投入,全面維護好輸電線路原防雷設備,確保即使處于雷電高發(fā)期,可以使輸電線路安全運行,避免線路故障問題的出現(xiàn)。
綜上所述,在輸電線路運行過程中,要想避免受到雷擊的影響,并將雷擊造成的后果降至最低,必須要加強差異化防雷治理措施的應用,將差異性、有效性等優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來,避免出現(xiàn)雷擊故障問題,進而將差異化防雷治理措施的優(yōu)越性宣傳和推廣開來,促進社會生產生活的順利進行,推動國民經濟更好、更快地發(fā)展。