220kV输电线路综合防雷技术探究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

余庆华

孝感市光源电力集团有限责任公司 湖北省孝感市 432100

摘要

传统防雷技术在设计输电线路时,使用组合绝缘体提高输电线路的绝缘能力。但实践表明,组合绝缘子被雷击后,绝缘效果会大大降低,只能在短期内达到高绝缘的目的,长期使用不能起到防雷作用。在设计时,架空线路、架空线路、塔架接地线路和雷电通道都能很好地保护输电线路,抵御雷击。由此可见,传统的防雷技术虽然存在一些缺点,但也具有一定的优点,可以在现代防雷技术的应用中起到很好的作用。改善传统防雷技术的缺点并保持其优点,可以促进输电线路的发展,使其更好地服务于社会主义建设。基于此,本文就220kV输电线路综合防雷技术进行了探讨。


关键词

220kV;输电线路;综合防雷;技术

正文


1输电线路雷电防护意义

1.1保证供电系统安全运行

输电线路是广泛分布于自然环境中的重要基础设施,会受到自然环境的影响。雷电作为重要天气类型的一种,广泛发生于输电线路的运行环境,雷击会影响输电线路的整体运行安全。而输电线路是保证用户正常用电的重要基础设施之一,与供电系统有着直接关系。输电线路在运行过程中如果遭到雷击,轻则导致电线断裂,重则导致杆塔倒塌,相关区域内的供电系统输电必将受到影响。因此,雷电会影响供电系统的安全运行,要在输电线路内采取防雷策略,增加防雷设备,不断提高供电系统的安全运行能力。

1.2减少经济损失

输电线路在日常使用过程中需要承担输电功能,一旦遭受雷击,会导致输电线路断裂,短时间内的供电必将受到影响,使用户的用电需求和区域内的用电安全难以得到保障。即使雷击事故没有造成区域内的经济财产损失,也会对用户的工作和正常生活造成影响,雷击事故所带来的间接性经济损失是无法估量的。

2输电线路中防雷技术设计要点

2.1交流电路设计

最容易受到雷击和最明显出现故障表现的输电线路是交流输电线路。闪电的活动水平也直接关系到当地的地形,如塔的高度和交流电的大小。在实际应用中,当交流功率过大时,闪电和闪电很容易出现在周围,并破坏电塔,因此必须注意交流电路的设计和使用。

2.2直流电路设计

直流线是连接设备两端的直流传输线。对于直流线路,线路设备终端上的直流系统通常会自动启用各种故障保护功能,并将线路电流保护触发器的角度移动到160°。同时,逆变站将进行电流传输而不是整流站,这样故障引起的电流可以释放到自由状态,以消除设备和高功率电流线路的损坏。但需要注意的是,当设备启动故障点或重新启动时,必须重新启动直流输电系统,以保证输电线路的正常电力传输。一般来说,当直流电路发生故障时,相应电路指令的执行时间与控制系统的时间之间存在直接关系。因此,在设计时应将保护装置和直流线路重启时间限制在时间范围内,小于交流电路,目的是减少空闲电流时间,消除二次电流泄漏安全事故发生的可能性,减少人员寻找雷电故障点的难度。

3输电线路综合防雷技术的设计思路

3.1提高对雷击故障的预测能力

雷电击打具有瞬发性,在防雷设计中要做到早预测、早预防。雷电故障的发生频次和发生规律与地方环境相关,如果供电区域的雨水较多,且雨季漫长,该地区的雷电多发,出现雷电故障的概率也较高。只有加强对雷击发生的预测能力,才能在输电线路中及时对雷击故障加以防范,减少雷击故障对输电线路的损害。在设计220kV输电线路的综合防雷系统时,要以提高电力系统对区域中雷电发生频率和雷击事故发生概率的预测为前提。避雷针是以雷击出现前的雷电感应为防雷依据,通过感应雷电改变地面电场,从而完成避雷工作。雷电会形成大强度的感应电流,而使用避雷线可以将这些感应电流引流或分流,进而使塔内的电流减少,尽量确保输电线路电压稳定,减少雷击的影响。同时,避雷线通过导线本身存在的耦合特点,能够使高于输电线路中存在的绝缘电压变小,因而使雷击形成的感应电压变小。在设计220kV输电传输系统时,如果能良好地运用避雷针的有关功能,可以大幅度提升输电线路防雷系统对雷击的预测能力,工作人员就能快速判断雷击的发生概率和发生位置,并利用相关手段减少雷击故障对输电线路的危害。但是在选用与安装避雷线时,一定要严格按照有关技术规程与要求进行。要让避雷针在输电线路的防雷系统中发挥最佳预测作用,就要注意避雷针的安装位置,避雷针安装位置的恰当与否会直接影响到避雷针对雷电的感应效果,比较合理的安装位置是输电线路的塔顶和地线。在塔顶安装避雷针,可以发挥避雷针对雷击方向的调整作用,避雷针会将雷击电流吸引过来,再对其进行疏导,可以减少或者避免电流对线路的危害。在地线安装避雷针则可以提升输电线路的防雷击水平,在具体的地线位置选择上,杆塔的1030cm范围属于雷击危险区域,因此避雷针安装在这个区域,可以最大限度发挥雷点绕击的作用。

3.2减小杆塔工频接地电阻

避雷带杆塔接地网立即连接离心风机和电力变压器的接地网,杆塔接地网的接地线电阻与离心风机和电力变压器的接地线电阻同样,皆在4Ω之内,十分有益于杆塔的防雷水准。杆塔接地线电阻不一样、复合绝缘子总数不相同,具体防雷水准也不尽相同。杆塔接地线电阻的持续扩大,其防雷水准会明显下降。风力发电场电力线路线路整箱杆塔的防雷级别高过一般线路最高的防雷级别,因而,在风力发电场遭雷击频繁地域,提议适当降低杆塔接地线电阻。选用复合绝缘子时,选值为U50%,与同一回路的绝缘子串值U50%一致,可有效预防可选择性短路故障问题与线路防雷水准。

3.3改善接地装置的设计

设计者在进行220kV的线路杆塔设计时,首先,必须选择合适的设计处理,一般采用角钢或者圆钢进行设计处理。其次,必须增加耦合系数,在结合雷击闪络反击理论的基础上,通过采取减少电杆、增加耦合系数、降低接地电阻等方法,有效提升220kV架空输电线路的防雷效果;而且设计者可以利用架空地线的方法增加耦合线路的系数,从而能够让接地装置发挥出最大的作用。最后,要根据防雷设计要求,选择合适的架空输电线路的接地外形和埋深深度,要建立相应的模型,利用模型对其设计进行分析,明确合适的架空输电线路的接地外形和埋深深度。

3.4自动关机

自动切断是确保电力系统线路和电网系统安全的重要方法之一。在实际的供电连接中,一旦电力传输装置发生故障,自动切断装置在第一次接收到信号时可能会关闭,线路系统中其他装置的开关也会断开。一旦传输线路在运行中受到雷击,自动切断装置将及时切断信号传输的电流,如果雷击放电在其控制范围内,它将自动消除,重新打开线路连接,避免传输线路长时间断电。因此,在使用自动切断时,设计人员应反复考虑选择一个更合适的位置安装自动切断,连接自动切断装置和继电保护电源系统,设计的目的是减少线路冲击时间,提高整个电力系统的恢复速度。

3.5开展防雷创新工作

有关部门应大力鼓励人员在防雷技术方面进行创新,包括为员工创造更有利的工作条件,为防雷技术的创新奠定基础。这将充分发挥员工的个人潜能,优化输电线路的防雷技术,使他们能够更好地保护输电线路的安全。在上述两个方面加强防雷技术创新,可以推动防雷技术的动态发展。只有在动态发展完成后,防雷技术才能不断进步,使防雷技术与输电线路的发展同步,进而更好地满足输电线路的防雷要求。

4结束语

综上所述,雷电事故是影响输电安全的重要原因,对我国用电安全产生了重要影响,也对我国供电系统和输电设备的安全造成了巨大威胁。一旦发生雷击事故,必将带来巨大的经济财产损失。对此,在输电线路架设过程中,要分析区域内的雷电活动情况,通过安装自动重合闸、调整杆塔高度及减少杆塔接地电阻等方式,提高输电线路的雷电防护能力。

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