110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计

110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计

(国网江苏省电力公司扬中市供电公司江苏扬中212200)

摘要:目前110kV输电线路在电力系统中已经得到了广泛的应用,但是在运行的过程中,经常会由于雷击事件影响输电线路的运行。本文就针对这一问题进行具体分析,并且就如何进行接地电阻的设计进行研究,从而使110kV输电线路保证安全、稳定的运行。

关键词:110kV输电线路;防雷技术;接地电阻

我国经济的快速发展和人民生活水平的提高对电力供应提出了更高的要求,电网的规模在不断扩大,运行设备和输电线路的数量也在不断增加,增强输电线路的稳定性是相关电力部门必须要面对的任务之一。因雷电而导致线路出现故障时有发生,通常会造成大规模的跳闸停电事故,给社会带来经济损失,给人们生活带来诸多不便。探究110kV输电线路防雷接地的技术,对输电线路安全、稳定运行具有重要的现实意义。

1、110kV输电线路进行防雷击设计的重要性

在电力系统运行中,110kV输电线路在区域性的电能转化和传输中发挥着重要的作用,因此,保证其正常的运行就成了当前电力系统中面临的一个重要的问题。那么,在实际的工作中,要使其安全、稳定的运行得到保证,就必须对其中存在的问题进行及时的发现和解决。根据相关资料显示,110kV输电线路之所以容易受到雷击的影响,其中有许多的影响因素,这些因素共同导致了输电线路遭到雷击,从而使其在运行中的作用和性能得不到有效的发挥,要想保证输电线路运行的安全,就必须对导致这种现象的因素进行有效的分析,从而尽可能的减少110kV输电线路遭到雷击的频率,更好的为用户提供给电能。

2、雷击的原因与危害

当前在110kV高压输电线路中使用频率最高的是金属材料,当线路遭受雷击后会产生大量的感应电流,当大量感应电流进入到输电线路中,会迅速提高整个输电线路内的电压,从而影响到输电线路的安全性和稳定性,容易给正在使用的电力设备造成破坏,给电力通信系统造成损坏。倘若高压输电线路周围设备的抗压性能或绝缘性能较差,一旦出现雷击,这些设备会由于强大的电流而受到二次损害,造成巨大的经济损失,也会给人身安全带来极大威胁。雷击对输电线路的损害是很大的,雷击后开展维修工作需要投入大量财力和人力。应当结合防雷地域的气候、地理环境等其他客观条件的不同,遵守科学合理的原则,制定科学的防雷规划,采取有效的防雷措施,制定出完整、行之有效的处理方案。

3、110kV输电线路防雷措施

3.1、安装侧向避雷针

因为传统避雷针在一些地区的屏蔽性能不够好,为了避免输电线路的雷击频率,可以通过侧向避雷针的安装,对其进行补充,具体在安装中,需要在110kV线路的两侧进行钢筋的固定,然后再在杆塔的附近确定三到四个固定点,从而形成导线以及避雷针的基本格局。通常情况下,要解决这一问题,都会采用直线型侧向避雷针模式,通过这种设计,就可以使避雷针和地线进行连接,从而降低输电线路遭到雷击的概率。图1为侧向避雷针的结构。

3.2、选用合理的输电线路路径

因为各地域自然环境存在差异化,遭到雷击的事故的可能性也存在诸多不同。那些屡屡遭受雷电袭击的区域,那么,自然行业不是铺设线路室最恰当的选用手段。所以,想选择铺设线路的最佳途径,最大限度内防止此类雷击地区。最好要避开的线路有以下几种:首先,被誉为“雷暴长廊”的山川峡谷区域;其次,地下埋藏着具有导体属性的矿物或地下水位高的区域;再次,围绕山川的潮湿低洼盆地,特别是其四周都有连绵的山脉或茂密丛林、深浅不一的水塘、大型水库等的铁塔周边尤为危险;最后,发生过土地电阻率突变或突变频率过高的区域,都具备低土质性电阻的特点。

3.3、精确测量,降低杆塔的接地电阻

要想有效的实现110kV输电线路的防雷设计,就应该保证操作方法的准确性,另外地址的选择上也要保证科学、合理性。在具体的数据测量中,为了降低雷击频率,达到防雷设计的目的,就应该在实地测量的过程中,使用多种测量方法,并且进行多次测量,从而保证测量数据的精确性。除此之外,接地电阻对雷击也有一定的影响,所以,要使杆塔的接地电阻的阻值率得到有效的降低,这主要是由于在雷电天气中,一旦杆塔的顶部遭到雷击,塔顶的电位就会随之升高,要想降低电位,就需要将杆塔的阻值率降低,这样一来,相应的绝缘子串所承受的的过电电压就会得到有效的降低。除此之外,将杆塔的阻值进行降低,还可以提高线路的耐雷电反击水平,从而有效避免线路遭到雷击的状况。具体对杆塔的阻值进行降低,可以通过降阻剂、深埋地级以及填充电阻值较低的材料来实现。

3.4、减小接地电阻

降低电阻方法有3种:首先,针对集中且规模小的接地网,可以运用降阻剂。直接把降阻剂铺设在接地极的周围,加大接地范围,从而减少地面和铁塔的电阻,由于降阻剂具有极佳的导电性,因此,可以倡导普遍使用这种方法;其次,建议采用爆破技术。利用爆破,造成破裂,然后通过压力机的作用把电阻率较低的材料直接输入进裂缝,以此提高土地的超强导电作用;第三,拉长水平接地体,由于水平接地体的长度和电感效应相辅相成,如果其长度为80m,电阻率达到2000,长度是55m时,电阻率是500,所以,当其长度达到一定数值时,冲击系数将持续保持稳定,而且不再下降。

4、杆塔接地电阻的设计安装方法

杆塔接地电阻在设计时要考虑到110kV输电线路的耐雷水平,尽量降低雷击跳闸率。所以在设计过程中应该考虑降低接地电阻,即降阻,这样就能有效降低雷击对杆塔的伤害。在设计接地电阻装置时,应该首先考虑接地坑内的回填粘土厚度,大约保证在300~400mm为最佳,回填后立刻夯实。然后利用螺栓来衔接半圆筒,制作具有渗水、蓄水和吸水功能的接地性导体,立于接地坑中央,四周用粘土夯实。当进入雨水丰润期时,SZJ接地电阻就会进入注水状态。在这里,圆筒就是一个供水水源,它保证了接地体表面与周围土壤的长期湿润度。在接地体两端,则分别安装了两条连接引线并与水平接地网的接地引线,以此来形成接地连线双回路。它的作用有三:第一,通过接地体周围的回填土壤低电阻率来降接地体周围的接触电阻,达到降低接地电阻,防止雷击的目的;第二,通过接地坑内的回填粘土来增加接地体尺寸,从而使接地电阻显著降低;最后,由于接地体周围土壤可能长期保持湿润状态,这也能够一定程度降低土壤电阻率,从而降低接地电阻,防止雷害。

5、结束语

110KV输电线路的设计在整个国家电网的结构中占据非常重要的位置,因此,在进行线路铺设时一定要整体考虑各种细节问题,在铺设输电线路时一定要结合当地的地理环境,科学合理地运用领先的防雷技术,确保合理、科学、有效的输电线路设计。

参考文献:

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