110kV架空输电线路综合防雷方案研究与应用

110kV架空输电线路综合防雷方案研究与应用

(国网宁夏吴忠供电公司宁夏吴忠市751100)

摘要:在区域性电力资源的输送及分配中广泛的应用了110kV输电线路,110kV输电线路在综合性防雷技术的保护下,通常具有相应的防雷特性。但由于输电线路所通过的地势条件比较复杂,且地面倾斜角度大,所以会经常的出现雷击事故,并造成击穿电线、闪络放电等问题。着重分析了110kV架空输电线路综合防雷技术和应用。

关键词:110kV输电线路;耐雷水平;防雷措施

引言

110kV输电线路的分布较为广泛并且输送的电力区域也很广泛,通常配备有一定的防雷设备,具备一定的防雷击能力。但是由于110kV输电线路设立的区域大部分是在丘陵或是山地地区,因此受到雷电的影响较大,频频遭遇雷击,从而使得输电线路的外部绝缘体遭受损坏,造成整个输电线路的瘫痪,严重影响电网的供电能力,给人们的生活带来不便。

1架空输电线路雷击过电压原理分析

感应雷过电压与直接雷过电压是架空线路中常见的雷电过电压形式。感应雷过电压指的是架空线路周围区域被雷电击中后,因为电磁感应作用于导线上出现过电压。直接雷过电压指的是当避雷线、导线或者输电线路杆塔被雷电所击中后,导致有过电压的问题出现在架空线路中。通过大量的实践与研究得知,直击雷过电压会严重的威胁到架空线路,对应的感应雷过电压只会影响到35kV以下架空线路。主要对110kV架空线路直接雷的综合保护进行了分析与阐述。因架空线路受到雷击的部位不同,又可以从这样两个方面出发分析直接雷过电压:(1)110kV架空线路避雷针或者杆塔被雷电击中时,通过雷击点,雷电流令这个点对地电位立刻上升,这样在导线和雷击点之间就会出现相应的定位差,当110kV架空线路的绝缘水平被这个值所超出之后,冲击型放电电压就会产生于其中,这样就会引发有闪络问题出现在导线中,从而产生过电压危害。这时,在雷电流的影响下,避雷线或者杆塔的电位有效值就会比导线高,一般会导致冲击反击损坏。(2)当110kV架空线路导线遭受雷击后,这样在导线上会直接作用雷电绕击,从而带来过电压危害。绕击与反击的作用原理与雷击部位具有不一样的特性,在具体的设计规划、建设施工及维护运行中,应该同工程的具体情况充分的结合起来,对不同的技术措施进行应用,从而才可以保证将有效的综合防雷效果切实的发挥出来。

2雷击对于110kV输电线路的危害

在110kV输电线路中常见到的雷击危害由两种,一种是雷电的绕击,另一种是雷电的反击。110kV的输电线路虽然安装了一定数量的避雷设备及避雷器件,具有一定的防雷击能力,但是雷电产生时却可以绕过这些避雷设备,从而加大都输电线路的雷击作用,从而导致输电线路的瘫痪或线路发生跳闸的现象。其实雷电绕击会与输电线路的杆塔的高度及导线的保护角度有着紧密的联系,这些元素会严重的影响雷电对于输电线路的绕击,并增加雷电绕击发生的概率。雷电的反击主要是雷电通过输电线路的杆塔及避雷设备,使得大量的雷电流入土地之中,但是输电线路的杆塔设计的不合理并且安方的位置也没有经过准确的测量,从而使得输电线路的杆塔的总高度上升,使得输电线路上面的电压变大,在遇到雷电的天气里会增加输电线路的跳闸次数。

3防雷击措施

3.1架空避雷线

当雷电发生时,雷电会直接击打输电线路,从而导致输电线路的稳定运行与安全运行,110kV的输电线路中通常会使用全线的避雷措施,这不仅能够有效的降低雷电的直击还能够分流雷产生的电流,有效的降低雷电流入大地的电流大小。减少了杆塔承受的电流大小,也有效的预防雷电电击事件的发生。

3.2降低输电线路的杆塔的电阻

在输电线路系统中杆塔由于自身具备的高度,使得杆塔遭遇的雷击事件发生率较高,尤其在遭遇雷电的反击,杆塔往往是最容易受到损坏的。减少杆塔的电阻大小能够有效的提升输电线路的综合耐雷击水平,从而最大程度的降低输电线路的跳闸事故的发生。

3.3侧向避雷针的安装

因为会在山顶等较高位置处布设杆塔,这样杆塔线路容易同雷云平行,或者在线路或者杆塔的下方运动,而且杆塔处有着较为复杂的电磁环境,同档距中央进行比较,杆塔处出现雷电绕击过电压问题会更加的严重。通过大量的理论研究与工程试验探索应用发现,安装避雷针,是防控110kV架空线路绕击过电压的有效策略之一。就110kV的架空线路来讲,在杆塔横担两侧安装侧向避雷针,通常在3米左右控制侧向避雷针长度是最为合理的。在1.8米长控制横向设备长度;在1.2米出控制中间固定部分长度,且将三个有效的固定点设置出来,图2为基本的安装示意图。通过将杆塔横担和避雷针三个固定螺孔进行相应的电气连接,并且通过杆塔接地体和接地引下线进行相应的电气连接,保证能够向大地中有效的引入雷电,从而完成泄流。将侧向避雷针安装完毕后,尽管能够将架空线路防绕击水平提升,但也会将线路的引雷率增加。可以将绝缘子串的片数适当的增加,如普通的绝缘子要比复合型绝缘子短10%-15%之间,而玻璃绝缘子或者瓷质的绝缘子需要增添1片,从而提升架空线路的综合耐雷水平。

3.4将线路保护角减少

110kV线路降低绕击跳闸率时,减小保护角是其中一种常用且有效的方法之一。针对已经投运并建设的线路而言,对线路保护角进行改善,其具体的实施性与可行性会比较差,特别是针对山区地面较大倾角的线路杆塔来讲,由于受到塔头结构设计等因素的影响,这样不可能大幅度的降低其保护角。在具体的工程中,需要从经济、技术等方面出发综合的进行分析和比较,将最为合理的线路保护角选择出来,从而保证线路能安全、稳定的运行。

3.5架设地线

耦合地线通常叫做架空地线,在输电线路的常常会受到雷电的严重影响,尤其在输电线路的运行之中,雷击对于整个电网的危害最大。如果发现输电线路中存在经常遭遇雷击的位置,此时就可以在易受雷击的位置架设地线。通过地线对雷电电流的分流及耦合作用,并使得输电线路杆塔承受电流的能力达到平衡从而降低输电线路杆塔承受的压力,提升输电线路的防雷击水平,使得电网系统更加稳定的运行。

结语

110kV的防雷工作应该贯穿在设计与施工的整个工程的各个阶段,在发生雷击次数多的地方安装一定数量的防雷设备。

参考文献:

[1]周立云.110kV架空线路综合防雷技术措施探讨[J].产品与技术.供配用电,2015(01):632-633.

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