楊凱 曹宗山 朱春潮 劉懷遠 田瀝浚
摘要:由于電壓等級比較高,110kV輸電線路大多建設在比較偏僻的地方,且絕大多數(shù)分布在山區(qū)。為保證線路的安全性,線路的建設位置一般都比較高,線路之間的間距也比較大。所以外界環(huán)境對于線路的影響很大,其中雷擊就是一個重要的影響因素,為保證110KV線路的正常運行,需做好防雷工作。
關鍵詞:110kV輸電線路;耐雷水平;防雷措施
我國大部分輸電線路都是選擇110kV,所以在全國范圍內(nèi),110KV線路的分布范圍十分廣泛,為保證輸電線路的安全,都會在線路中配備基礎的防雷設施。但是輸電線路大多分布在山地丘陵地區(qū),外界環(huán)境十分復雜,僅依靠防雷設施不能完全保證線路的安全。一旦110KV輸電線路受到雷擊,會使得線路的外部絕緣體被破壞,情況嚴重的話將會導致整個輸電線路的癱瘓,嚴重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
一、雷擊對于110kV輸電線路的危害
在電網(wǎng)輸送電路中,110kV輸電線路是最為核心的部分,保證這部分線路的運行安全,即在很大程度上保證了輸電系統(tǒng)的安全。但是在電路實際運行過程中,受到電網(wǎng)設備以及各種其他外界因素的影響,可能導致輸電異常,情況嚴重還會導致整個輸電線路的癱瘓。其中雷電是其中可控性比較低的因素,在雷雨天氣,一旦雷電接觸到輸電線路的一部分,線路中就會產(chǎn)生很強的雷電電流,如果不能很好的處理這些高強度的電流,將會嚴重影響線路的穩(wěn)定運行。在對輸電線路進行研究時,避雷設備是其中一個重要的設備,它不僅能夠?qū)⒏邚姸鹊碾娏饕氪蟮?,還能夠測算電流的強度,為我們提供良好的數(shù)據(jù)基礎。為有效的預防雷擊,可以人為的對雷擊行為進行模擬,在選擇合理計算模式的基礎上,測算出最佳的防雷擊數(shù)據(jù),從而為后期的防雷措施奠定良好的數(shù)據(jù)基礎。雷電對輸電線路的次數(shù)、影響大小等,都與輸電塔建設的位置存在很大的聯(lián)系,所以在輸電塔的建設時,可對當?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣象條件進行詳細的分析,在綜合考慮的基礎上才能選擇出最佳的建設位置,最大程度上降低雷電對110kV輸電線路帶來的影響。
通過對110kV輸電線路進行長期的統(tǒng)計和分析,可知比較常見的雷擊方式有兩種,一種是雷電的繞擊,另一種是反擊。在110kV輸電線路建設過程中,會根據(jù)線路的實際情況安裝相應數(shù)量的防雷設備,但是在很多時候,雷電會繞過這些設備直接影響線路,從而使得線路產(chǎn)生跳閘甚至癱瘓,這就是雷電的繞擊。雷電的繞擊很大程度上與輸電塔的高度存在關系,輸電塔越高,受到雷電影響的可能性也就越大,防雷設施發(fā)揮的作用也就越小,這也增大了雷電繞擊發(fā)生的概率。雷電的反擊指的是輸電線路中的避雷設施產(chǎn)生了相應的作用,雷電電流已經(jīng)被導入地底,但是由于桿塔設計等各方面因素的影響,導致輸電線路中的總電壓變大,這對于110kV 輸電線路來說,也增大了線路被影響的可能性,我們將這種情況下產(chǎn)生的雷擊稱之為雷電的反擊。
二、防雷擊措施
對于110kV輸電線路來說,采取合理的防雷措施,一方面能夠提供輸電線路的穩(wěn)定性,另一方面,對于線路安全性能的提高也十分重要。為有效預防雷電對110kV輸電線路的影響,可主要從以下幾個方面著手進行預防。
(一)架空避雷線
雷擊發(fā)生時,雷電產(chǎn)生的強大電流會直接流入線路,進而影響到線路的安全與穩(wěn)定。對于架空線路的防雷,一般會采取全線避雷措施。這種預防措施一方面能夠直接降低雷電對于線路直擊的影響,還能夠起到分流的作用,從而達到降低雷電影響的作用。不僅能夠降低雷擊事件產(chǎn)生的概率,還能夠減少由于雷擊帶來的損害,一舉兩得。
(二)降低輸電線路的桿塔的電阻
為保證輸電正常進行,輸電塔本身就具備比較大的高度,在受到雷擊的影響下,桿塔被損壞的可能性大大增加。如果能夠降低桿塔的電阻,桿塔本身受到雷電的影響將會減小,整個輸電線路的綜合耐雷擊水平將會提升,這對于線路的保護來說是十分有利的。
(三)增加避雷設備的可控性
通過在110kV輸電線路中安裝一定量的避雷設備,能夠有效的預防雷擊對線路的影響,從而提高輸電水平,這是從降低雷擊損失的角度出發(fā)。還可從輸電線路的保護角度出發(fā),即在線路中增加避雷設備的可控性。例如將傳統(tǒng)的避雷設備更換為可控性設備,從而增加線路的保護范圍,這對于減少雷擊發(fā)生的概率,降低雷擊產(chǎn)生的損失都具有重要的意義。
(四)架設地線
我們所說的架空地線即為耦合地線,線路尤其是在運行中的線路遭到雷擊之后,將會直接影響到線路的穩(wěn)定運行,情況嚴重的話還會直接導致電網(wǎng)的癱瘓。在對電網(wǎng)的運行進行詳細分析的基礎上,如果能夠得到電網(wǎng)中經(jīng)常受到雷擊的位置,就可以對該區(qū)域進行重點的預防,例如子該位置處架設地線。雷擊產(chǎn)生的電流絕大多數(shù)通過地線被導入大地,輸電線路所承受的電流壓力會很大幅度上降低,使電流控制在整個路桿塔可承受范圍內(nèi),這對于線路雷擊水平提高十分有利,最終達到穩(wěn)定電網(wǎng)運行的目的。
(五)安裝更加智能化的電氣設備
如今輸配電線路越來越智能化,為保證輸電線路的可靠性,可在線路中安裝一些智能化的電氣設備,例如自動重合閘設備。當線路受到雷擊的影響之后,線路中的保護設備會自動斷開,以降低雷擊的影響范圍,當雷擊電流被引入大地之后,輸電線路中的智能電氣設備就會進行相應合閘動作,實現(xiàn)快速供電,使電網(wǎng)的輸電線路迅速恢復供電。這也是降低雷擊影響范圍、提高輸電線路穩(wěn)定運行的重要方式。
三、總結(jié)
要想保證110kV的輸電線路的穩(wěn)定運行,僅采取某種預防措施效果可能并不明顯,最好的方法是結(jié)合線路的情況進行綜合治理。線路遭到雷擊,最大的危害是線路中產(chǎn)生的巨大電流,我們在進行防雷措施制定之前,需要對當?shù)氐牡匦?、氣象等因素進行詳細的分析,然后再通過合理的計算方式選擇出最佳的綜合治理方法,在降低雷擊次數(shù)的同時,還要降低雷擊對輸電線路產(chǎn)生的影響。無論是在輸電工程建設過程中,還是輸電線路運行過程中,我們都要具有比較強的防雷意識,只有這樣才能夠不斷的對110kV輸電線路防雷設施進行改善,防雷效果才會越來越好。
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