检修班输电线路防雷措施(共11篇)
1.检修班输电线路防雷措施 篇一
输电线路的防雷与接地规定有哪些?
输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式,
(1) 35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1~2km的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器,
(2) 110kV线路应全线架设避雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线。
(3) 220kV线路应全线架设避雷线,同时应采用双避雷线。
对于架设避雷线的线路,应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角,一般采用20°~30°保护角,同时做好杆塔的接地。
2.检修班输电线路防雷措施 篇二
1 输电线路防雷常出现的问题
1.1 客观存在
大气雷电活动具有很强的随机性和复杂性, 因此, 人类对输电线路雷害的认识还不够深刻, 另外, 输电线路在大自然环境中, 经常会受到大自然的灾害。目前, 观测技术还存在很大的局限性, 线路遭受的每一次雷击的技术参数根本无法准确测量和捕捉, 甚至对每次线路雷击故障的闪络类型都很难进行准确区分。
1.2 设计方面
我国很多地区在20世纪80年代建造的220 k V及以下线路设计时基本没有提供土壤电阻率, 接地电阻设计值没有一定的规律。这些传统的因素从源头上直接使输电线路的耐雷水平降低;另外, 设计的电阻值是线路接地装置的改造的依据之一, 在众多山区内, 对线路的保护很多只有采用双避雷线来进行, 但由于山区面积较大, 普遍存在着保护角偏大、避雷线对导线屏蔽效果不好等问题。
1.3 维护方面
输电线路随着时间的推移而不断出现老化, 并且原有的输电线路电阻都比较高, 在遭受雷害的输电线路杆塔中经常会出现接地电阻值偏高的现象, 出现这些现象的原因有很多, 例如设计参数不当、电阻率偏高、施工不良等。有些输电线路接地装置存在很多问题, 例如接地装置残缺不全、年久失修、电阻不断增加、接地体被降阻剂严重腐蚀等, 正是由于这些原因, 使得输电线路耐雷水平逐渐下降。事实证明, 雷击跳闸率升高在很大程度上都是由接地装置不良引起的。
2 输电线路防雷措施
2.1 避雷线的使用
在雷雨季节到来之前, 需加强避雷线的运行与检修, 对于地线锈蚀等情况要重点进行检查, 对接地装置电阻值进行测试, 及时处理那些电阻值偏大的装置。在雷雨季节做好被雷击线路的检查工作, 及时更换和补修损坏的设备, 要打开检查发生闪络的绝缘子串的导线、地线线夹, 必要时还必须对相邻挡线夹及接地装置进行检查, 以确保装置的完好性, 极大缓解雷击闪电跳闸率。
2.2 完善测试方法
接地装置的完好性对雷击闪电有直接影响, 因此, 对杆塔接地装置的接地电阻进行降低是减少雷击跳闸发生的一种有效手段。从导泄雷电流的角度来讲, 接地电阻是接地体电阻、接触电阻和接地引下线电阻的总和, 它应对整个泄流通道的电阻进行考虑。接地电阻的测试方法主要有ZC-8型接地电阻测量仪和CA6411型电阻测量仪。ZC-8型接地电阻测量仪的优点是测量方法简单、性能稳定、测量准确, 唯一的缺点是只能对接地体的接地电阻进行测量, 且在测量时必须把所有的接地引下线拆开, 展放几十米的导线, 对于所展放的电压线和电流线还要求必须与接地体布置方向平行, 否则易发生测量系统误差。因此, 传统的测量方法不仅工作量大, 而且对布置方式复杂多样的接地体布置方式要进行充分考虑, 从而使得测量系统误差能够被避免。CA6411型电阻测量仪具有以下优点:接地系统接触良好时, 对于接地体布置方式可不用进行考虑, 就能对整个泄流通道的接地电阻进行准确测量, 其使用方法较简单且效率高。当然, 这种方法也有它的弊端, 接地系统生锈或者接触不良时, 会影响测量结果, 使其产生较大的误差, 同时对超标电阻值产生的位置不能准确判断出来, 这主要原因是由于其与整个泄流通道的接地电阻进行了测量的结果。由此可见, 这2种方法如果单独使用, 其优缺点共存, 为了减少其不足, 可将二者结合起来, 让他们发挥出各自的优点, 弥补对方的缺点。例如, 可先用CA6411型测量仪测量, 如果接地电阻合格, 则进行下一级的测量, 如果测量不合格, 再用ZC-8型接地电阻测量仪进行测量。
2.3 输电线路路径的选择要合理
经验证明, 一般情况下, 线路遭受雷击往往都发生在线路的某些地段, 即易击区。防止雷害的根本措施就是加强对易击区线段的保护。实践表明, 易遭受雷击的地段有: (1) 四周是山丘的潮湿盆地, 例如杆塔周围有山坡森林、水边等; (2) 地下有导电性矿的地面和地下水位较高处; (3) 雷暴走廊; (4) 土壤电阻率较小的地方, 如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方; (5) 具有不同电阻率土壤的交界地段。
2.4 防雷采用绝缘避雷线
避雷线不仅仅只是起到了避雷的作用。避雷线按照其用途的不同, 悬挂方式有2种, 一种是直接悬挂于杆塔上, 另一种是经过绝缘子与杆塔相连, 即是避雷线对地绝缘。由于避雷线至各相导线的距离一般是不相等的, 使得它们之间的互感就存在差别, 因此, 尽管在正常情况下三相导线上的负荷电流是平衡的, 但在避雷线上仍然要感应出一个纵电动势。如果避雷线逐杆接地, 这个电动势就要产生电流, 其结果是增加了线路的电能损失。因此, 目前我国新设计的超高压线路为了减少能耗, 一般采用绝缘避雷线。虽然避雷线是由绝缘材质制成的, 但在雷击时, 避雷线的绝缘在雷电先驱放电阶段即被击穿而使避雷线呈接地状态, 因而不会影响其防雷效果。
3 防雷措施评估模型建立
各种防雷措施的应用目的及实施后的效果各不相同。在实际工程中, 大多数的地区对防雷改造管理仍采取粗放式管理, 根本不考虑线路和防雷措施的特点, 没有针对性的选择防雷措施, 从而使得效果不明显, 甚至有时还需要进行二次改造, 造成了人力和物力极大的浪费。因此, 要对防雷措施进行评估。采用层次分析法对决策问题进行分析, 首先必须把所要分析的问题条理化和层次化, 构造出一个有层次的结构模型。这些层次分为: (1) 目标层。仅有一个元素存在于这个层次中, 一般情况下, 它是分析问题的预定目标或理想结果。根据输电线路各基杆塔风险来源以及各防雷措施的特点, 保证对防雷的改造采用最优的措施, 这就是防雷措施评估的主要目标。 (2) 准则层。实现目标所需要的准则、子准则都存在于这个层次中。输电线路防雷措施评估需要考虑的技术经济性指标包括跳闸率降低效果、工程费用、改造目标、改造难易度、维护难易度、运行寿命。为了实现改造目标越好的防雷措施效果越好, 因此要针对防绕击还是防反击来建立改造目标的判断矩阵。 (3) 措施层。实现目标可供选择的各种措施都存在于这一层中。根据目前输电线路防雷治理的工程经验, 防雷改造措施包括:降低杆塔接地电阻、减小保护角、架设耦合地线、加强绝缘水平、加装保护间隙、安装可控针、安装防绕击侧针和安装线路避雷器。其中大部分在文中已经进行了分析。有效的防雷措施能够提高输电线路的防雷性能, 只有通过对防雷措施的评估, 才能根据实际情况选择出最佳的防雷措施。本文采用层次分析法建立了防雷措施评估模型, 如图1所示。
4 结语
本文提出了“避雷线的使用”、“完善测试方法”、“输电线路路径的选择要合理”、“防雷采用绝缘避雷线”这4种输电线路防雷措施, 但在实际中输电电路的防雷措施不只是文中提到的这4种措施就能彻底解决的, 其还需要电力系统各个部门予以配合。防雷措施的选择还要根据具体情况来进行, 本文通过对防雷措施评估进行分析, 来选择最佳的防雷措施。总而言之, 要想把雷害所带来的损失降到最低, 除了要采取相应的防雷措施以及成熟的管理经验外, 还必须加强线路的运行维护管理。
摘要:输电线路的雷击会造成很大的损失, 因此必须加强输电电路防雷工作。首先提出了输电线路防雷常出现的问题, 接着对输电线路防雷的4种措施进行了分析, 最后对防雷措施评估模型建立进行了研究, 从而为选择最佳的防雷措施提供了重要的依据。
关键词:输电线路,防雷,问题,措施
参考文献
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3.高压输电线路防雷技术措施探讨 篇三
关键词:高压输电线路 防雷技术 措施 探讨
1 概述
雷击一直以来都是困扰供电安全的难题,在高压输电线路中由于雷害引起的事故层出不穷。如何实施高压输电线路防雷技术的有效措施,最大限度的减少雷击事故的发生,保障供电系统平稳运行就成为摆在我们面前的一个大问题。
2 高压输电线路遭受雷击的原因
首先,由于高压输电线路都是架空线路,且线路分布非常广,所应用的金属材料也是非常之多,这就使得雷击过程中所产生的感应电流也叫雷电冲击波,很容易从供电线路入侵,冲击波瞬间所形成的雷电感应电压可达上千伏左右,虽然高压输电线路安装了避雷装置,但是由于其动作慢、残压高,难以对雷电冲击波进行有效的释放,从而造成电源设备和通信系统的损坏。其次,由于雷云放电致使过电压经过线路杆塔建立放电通道,使线路被绝缘击穿,也是高压输电线路受到雷击的主要原因。雷击主要通过大地的感应电荷通道建立起放电荷通道并和雷云中的一种电荷相互中和形成的,从中可以看出,雷击与接地装置有着紧密的关系。雷击主要分为绕击和反击两种,通过经验来看,山区以绕击为主,而平原、丘陵地带则以反击为主。
3 目前高压输电线路防雷技术中存在的问题
3.1 高压线塔杆存在安全隐患。现在的电网线路中,水泥杆内部都有钢芯连通的接地装置,在线路遭受雷击的时候,很容易受到雷电波的冲击,引起水泥杆爆裂,引发事故。还有就是高压线塔杆经过长时间的运行后,经过风吹日晒,会产生裂纹,风化严重还会引起倒杆事故。
3.2 高压输电线路避雷器的问题。对于架空地线问题,保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。除此以外,架空地线还容易受腐蚀的影响,在一定程度上影响雷电流的泻放能力。
3.3 接地装置存在的问题。一是地网的腐蚀;二是地网的降阻;因为在输电区域内,接地装置使用混凝土及其降阻剂达到一定基数后,运行超过半年的话,接地装置就会迅速的腐蚀,尤其是接地下线0-40cm这一段的腐蚀最为严重。
4 高压输电线路防雷措施研究
4.1 加强线路绝缘并选择合适的绝缘方式。高压输电线路的高杆塔地段被雷击中的频率是比较高的,因此加强线路的绝缘,对于提高线路的耐雷水平以及减少绕击的电流值,大大降低跳闸率都是十分有利的。对于高压同杆双回线路可以采用增强回路绝缘强度的绝缘方式,使双汇线路的的跳闸率得到降低。在此基础上,我们还应对这种方式在经济因素以及技术因素上面进行全面的分析,以达到最佳效果。另外,由于线路绝缘的自身恢复能力较强,我们通过安装自动重合闸装置可以有效的降低线路的雷击事故率,减少损失。
4.2 在输电线路上安装避雷装置。装避雷器,通过接地线将雷电流进行分流,一部分由避雷线传入相临杆塔,一部分经塔体入地,这是高压输电线路防雷措施中的最基本的一项内容。由于避雷器可以最大限度的将雷电流宣泄到大地上,使得过电压在一定范围内不致升高,从而起到保护输电设备和输电线路的安全作用,再加上其对线路具有钳电位作用,对接地电阻的要求也不是很严,尤其适用于山区的地形。
4.3 降低杆塔接地电阻。在塔杆上安装接地装置,并与地线牢牢的连接在一起,也是保障高压输电线路防雷技术措施有效实施的重要手段。雷击时的雷电流可以通过接地装置以较低的接地电阻泄入大地,这不仅可以有效降低跳闸事故的发生,而且对提高线路的防雷水平也是有效的促进。而这一技术的实现,架空地线、接地引下线、地网之间的有效连接是关键,如果塔杆的搭设地点土壤电阻率较低的话,我们可以采用钢筋混凝土杆或者是铁塔杆,进行深埋并加长水平射线,以此来降低电阻,如果是土壤电阻率较高的区域,则应将接地装置合理运用至截面的接地引下线,并在其引下线上加垂直地体。引下线表面可以利用长效腐蚀降阻剂来作为防腐处理。
4.4 安装引弧间隙。我们以往的防雷工作,主要是以防、堵为主。但是由于雷电是不可预测的自然现象,我们很难把握它的规律,并彻底根除雷害带来的威胁,既然如此,那么我们可以顺其自然,通过安装引弧间隙的方法来对雷电流进行疏导,安装引弧间隙的目的就是用间隙保护绝缘子串,避免因放电损坏绝缘子而造成永久性故障。另外,我们有必要拓宽思路,例如,当同杆架设时,考虑不平衡绝缘的方式,以保证不会多条线路(同一电源)同时跳闸。
5 结束语
综上所述,高压输电线路的安全运行,对于人们的生产、生活都有重要的意义。我们在架设高压输电线路时,必须加强防雷技术措施方面的改进,严格把关,以减少高压输电线路被雷击中的机会,从而降低高壓线路由于遭受雷击引发跳闸事故的发生概率。但是,由于雷电是自然现象,我们很难把握它的规律,因此需要我们根据实际情况,不断的去探索和完善防雷技术措施,相信通过我们的努力,一定可以保证高压输电线路安全、稳定的运行。
参考文献:
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4.配电线路防雷措施的研究 篇四
【摘 要】配电线路是我国现有的配电网的重要组成部分,发挥着不可替代的作用,它具有分布广,绝缘水平低,耐雷水平普遍不高等特点.这些特点无疑给我国现有的配电网带来很大的损害,以及给工作人员和普通百姓造成很大的损害,也给国家社会带来了很大的经济损失.由于这些原因的存在,加强对配电线路防雷措施的研究从而提高供电网的供电可靠性,变得相当重要.我们可以通过对整体线路的进线段杆塔接地电阻值,以及对变电站单相接地电容电流等产生的数据进行调研,而且对于一些事故产生的原因,我们还可以通过使用对事故发生的理论分析以及结合现在最实用的计算机仿真技术,找到并调试出能够最大限度解决配电线路的防雷措施.【关 键 词】配电线路;防雷措施;耐雷水平;理论分析 引言
我国现在配电网的现状是,纵横交错,四通八达.在平原或是低洼地方的配电线路的损坏率及检修率还是比较低的,但对于那些山岭,土丘等地势比较高,在雷雨天比较容易引雷的地方往往容易遭到雷电高压的损坏,而且在这些地方大都是一些人迹罕见,交通不发达,重型维修设备不容易进入的地方.一旦这些地方的电网在雷雨天被雷电损坏,不仅对国家的经济造成严重的损失,给当地人民百姓的生活带来严重的不便,也给以后的维修带来十分的不便利,大大减弱了维修的效率,从而从侧面给国家和百姓带来更多的损失,防雷措施就显得尤为的重要.1配电线路中的一些常见的故障及相应的维护措施 引发故障发生的因素有很多比较具有代表性的有绝缘子质量的参差不齐、好坏不一,线路旁边树木等一些物体对线路的碰触,线路的接地等.在雷雨天气里,配电线路最容易遭到损害,但以上所述的这些故障因素在工作人员巡查线路安全的工作中是很难巡查出的,这就增大了配电线的损害率.1.1绝缘子的故障诱发因素
绝缘子的故障诱发因素往往在于其自身瓷裙的损坏、绝缘电阻的降低、瓷体自身出现的细微裂缝等.1.2外部事物的影响
在配电线路旁边的树枝以及可以碰触到线路的外部物体都容易对配电线路产生威胁.1.3自然的影响
在对配电线路施工的时候因为各部分的施工质量的不一样、选择的金属材料的不当、不同地区的气候、温湿度等一些自然因素不一都会增加配电线路故障率.2加强对配电线路的防雷措施的管理 2.1一切工作都要从源头抓起
在设计和规划配电线路的时候就要注意到该地区的地貌特征、气候条件、配电线路周边的自然环境等因素.通过对该地区各种因素的综合考虑选择适当型号的绝缘子、避雷器装置设备以及在该地区该采取何种的避雷措施.相应的还要考虑到当地的建筑、人文等因素,避免对人文设施的损坏和对当地百姓生活得打扰和他们的生命财产安全带来的隐患.2.2严格落实制度 要严格落实配电线路的正常巡检及日常维护的规章制度严格落实相应的规章制度,让规章制度来保护配电线路的安全.要将配电线路的防雷工作纳入到日常维护工作的范畴中去,抓好对日常巡检工作的落实.及时维护避雷设备及相应的避雷措施,尽可能地减小雷击事故的发生.在日常工作中对存在的问题及安全隐患,要及时发现及时处理,把安全隐患消除于未然,同时加强对配电线路各部分的了解与熟知,做到对各线路段了如指掌.3对配电线路的防雷保护
3.1增强配电线路自身的绝缘能力
雷击事故的发生除了该配电线路段雷暴日较多这一因素外还与绝缘子本身质量有着密不可分的联系.在外部环境无法改变的情况下改变配电线路本身的因素来降低雷击事故的发生概率,从而增强配电线路自身的绝缘能力,提高绝缘强度就成为降低雷击事故发生概率的首要选择.在配电线路中使用高性能、高绝缘性的绝缘子;逐批替换掉老化的绝缘器件;定期的对配电线路进行查与整改,使用最先进、最优化的避雷措施.3.2适应的避雷器的安装
避雷器在配电线路的使用可以大大提高配电线路的防雷性能,在不同地区、不同雷暴环境的线路段应该选用与之相适应的避雷器以提高配电线路的防雷性能的同时做出最优化的经济支出,不浪费资金、资源.在此避雷器的选择也是在配电线路防雷措施研究课题中的一个很重要的研究因素,避雷器不但在不同环境下需要不同的型号,而且避雷器由于长期承受工频电压、雷电过压、工频续流等的影响,十分容易老化,在工作过程中产生的故障很多,进而影响对配电线路防雷的效果、影响了配电线路的安全性、可靠性.所以,在避雷器安装的同时也要安装一些与之相配套的设备对其进行保护以增加其使用寿命.3.3对线柱上的开关的防雷保护
在电网运行的时候需要在电网中安装一定的开关闸刀来提高配电电网运行方式的灵活性及提高供电电网的可靠性.在执行对配电线路防雷措施时最容易忽略的就是对这些开关闸刀的防雷保护,这无形中大大增加配电线路的安全隐患.为消除这种安全隐患需在开关闸刀处安装一定的防雷设备用于保护开关闸刀的安全.4配电线路防雷措施的发展及研究
在人们发现电能的存在并能够产生和利用电能的时候人们就开始进入电气时代,随着人们进入电气时代人们对电能是需求量也越来越大、越来越广泛,为了满足越来越广泛的电能使用配电线路便应运而生.配电电网刚开始运行时遇到了各种各样的困难,随着技术的发展、高科技设备的应用,影响配电点网的因素慢慢变为雷电等自然灾害.由此配电线路的防雷措施的研究就从此开始,由于人们现在对大自然的不完全了解,对自然灾害产生原因及规律不完全的熟知导致人们对配电线路防雷措施的研究一直没有中断过.配电线路的防雷措施的研究随着时间的流逝、经验的增加、科技的发展、高性能设备的产生,使得配电线路防雷措施的研究有了跳跃性的进步.但同样由于科学技术的掣肘使得配电线路防雷措施的研究不够彻底、不够完善.4.1避雷器的发展
配电线路防雷措施的研究从开始的避雷器发展到各种各样的防雷措施和方法,在配电线路防雷措施研究的发展史上避雷器的发展是其中不可获取的一部分.避雷器按照其自身的发展历史和保护的性能可以大致分为以下几个类型:磁吹避雷器、放电间隙、管型避雷器、金属氧化物避雷器等.最为早期的避雷器当属放电间隙,这种避雷器在早期科技不是很发达的时候使用最多的.4.2接地材料的发展
接地材料的发展同样在配电线路防雷措施的研究史上有着不可磨灭的作用.接地电阻在除避雷器外的又一能够大大改善配电电路防雷性能的方法手段,在此方面人们采取了多种方法来降低电阻,使用各种金属材料来降低接地电阻和提高接地电阻在土壤中存在的寿命.4.3架空绝缘线的发展
随着科技的发展人们发现,架空绝缘线在配电电路的防雷措施中能够发挥很大的作用.这种架空绝缘线在配电电网之中被普遍的使用,架空绝缘线与接地电阻的结合使用大大提高了配电线路的防雷性能.但架空绝缘线同时也存在着很多自身缺陷而产生的不好的情况,为阻止这些不好的情况的发生需要增加一些与架空绝缘线相配套的设备,综合一起来提高配电线路的防雷性能.5结束语
现在人们对雷电机理如何形成的规律依旧没有正真的了解及比较完全的掌握,对于那些由于自然灾害给配电电网造成的损坏的确切的原因还没有真正的理解并找出有效地解决此问题的方法.随着科技的进步,很多先进的方法及设备在不断地投入到配电电网建设中去,配电电网的安全性、可靠性也在不断地增强.尤其近些年来人们利用自然灾害参数、损害程度等利用概率统计的只是进行分析,并通过与计算机仿真技术的结合来分析自然灾害对配电点网的破坏.防雷装置设施的使用也同样大大提高了配电电网防雷的能力,在防雷的过程中起到了一定的作用.通过人控和高水平的防雷设备及防雷措施来进一步的提高配电点网的防雷能力,进一步保证配电点网的安全运行.参考文献:
5.检修班输电线路防雷措施 篇五
根据国家《电力法》和《电力设施保护条例》的有关规定,电力线路保护区为线路保护区为导线边线向外延伸规定距离所形成的两平行面区域(500千伏线路为20米,220千伏线路为15米,110千伏线路为10米,),若施工必需进入线路保护区内,业主单位落实施工单位需在施工前向东莞供电局输电管理所提交相关“保证输电线路安全技术措施方案”等备案资料,明确责任,落实保证人身和线路安全的安全措施,经审核同意后才能施工。主要安全技术措施要求如下:
一、施工前提交保护方案并经审核通过。
1、施工单位在工程开工前 15个工作日,应主动联系东莞供电局输电管理所提前了解施工范围内沿线电力设施分布情况,对于可能危及保护区内配电设施的作业,必须提出施工作业申请并提交保护方案经审核通过后才能施工。
2、提交的施工区域高压输电线路保护方案中需明确线下及线行侧的机械(桩机、吊机、挖土机、大型运输车等)施工位置图、作业方法、施工工程进度图、监督联系方式表等具体措施内容,在线路保护区范围内作业,均需施工安全措施做足做够后才能进行作业。
3、施工机械必须与线路导线保持足够的安全距离与500千伏线路导线保持8.5米以上安全距离,220千伏线路为6米以上,110千伏线路为4.5米以上)。如果现场施工机械高度高于导线,需有防止施工机械倾倒或摆动进入线路安全距离以内。
4、进行线路保护区内施工前,施工单位需签订保证线路安全 —1—的协议(见附件1),并交纳50万元安全保证金给供电局相关部门,违反协议条款时进行处罚扣除。
5、业主单位要督促施工单位认真落实好施工现场的各项安全、组织、技术措施,确保万无一失。
6、输电线路保护区内施工安全技术措施方案格式见附件2。
二、施工作业前开展安全知识培训。
1、在线路保护区或附近施工的特种机器施工司机进行电力安全知识培训,并通过考试合格后才允许进场施工。
2、特种机器施工司机要取得相应的操作证书并提供我局备案。
3、供电局协助施工单位对所有要进入线路保护区域内作业的施工人员进行安全教育,落实安全交底措施。
三、在线路保护区内施工作业必须设专人监护。
1、施工时必须专人监护,保证施工器械、材料等与导线保持足够的安全距离(与500千伏线路导线保持8.5米以上安全距离,220千伏线路为6米以上,110千伏线路为4.5米以上),特别在使用大型机械施工过程中,必须注意保证施工机具、起吊材料等与导线间保持安全距离,以免发生线路跳闸或人身触电事故。
2、进入线路保护区内施工前,要求提前3天通知东莞供电局输电管理所线路运行人员,以便落实现场安全交底和监护。
3、东莞供电局监督人员有权对不听指挥违章施工的人员发出处罚通知单,按保证线路安全的协议内容对施工单位进行处罚。
四、其他注意事项。
1、在线路保护区内兴建员工宿舍属于高危性质违章建筑,施工单位或业主单位必须在高压输电线路保护区外进行办
公和宿舍设施规划。
6.输电线路雷害分析及防雷措施 篇六
1 线路雷害情况
2006年—2009年,黄冈电网220 kV及以上输电线路共发生5条线路11次雷击跳闸。统计数据如表1所示。
从表1可以看出,220 kV天路线遭雷击最为频繁,自2007年以来共发生雷击闪络6次,雷击跳闸率高于国网公司0.315次/(100 km·a)的要求,严重影响了黄冈电网的安全运行,有必要进行防雷综合治理。
2 雷击原因
在输电线路的运行中,因为对不同的雷击将采取不同的防雷措施,所以对各种雷害事故应分清雷击跳闸的真正原因。有针对性的采取相应措施,才能达到降低雷击跳闸率的目的。
目前,造成输电线路雷击跳闸的原因有:
a. 绕击。雷电绕过避雷线直接打在杆塔或输电线上引起跳闸。
b. 反击。塔顶及避雷线上落雷后,雷电流沿地线流入杆塔,由于杆塔或接地引下线的电感和杆塔接地电阻上的压降,塔顶的电位可能达到足以使线路绝缘发生闪络的数值,造成反击故障。
区分雷电绕击与反击的基本原则如表2所示。
当雷电流较小、一旦发生雷击闪络时,绕击的可能性较大、发生绕击,往往是单基单相或两基同相;当雷电流较大。接地电阻较大时,反击的可能性较大。反击时,则是一基多相或多基多相闪络。地形对绕击的影响较大,尤其是处于山坡、山顶或风口的线路较易遭绕击,而耐雷水平较低相较易受反击。根据以上特点,结合各地安装的雷电定位系统所指示的雷电流大小等参数进行现场雷击故障分析,可以初步判断雷击线路闪络的原因,进而采取有效改造措施。
通过对220 kV天路线的实地考察,结合线路各杆塔雷害的实际情况,综合分析认为220 kV天路线雷击跳闸以反击闪络为主,绕击闪络次之。
3 防雷措施
针对该线路的防雷改造,应在以减少反击雷措施为主的同时,辅以提高绕击耐雷水平的措施。主要为以下两个方面:
a. 对接地电阻值偏高的杆塔进行地网改造。
b. 安装线路型避雷器或可控放电避雷针。
3.1 降低线路杆塔接地电阻
3.1.1 降低杆塔接地电阻的作用
雷击塔顶或避雷线会造成对线路绝缘的反击,中国防雷与接地规程推荐使用下式计算杆塔承受反击的耐雷水平。
线路耐雷水平I(kA)的计算式:
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式中,U50%为线路绝缘子串的50%冲击闪络电压, kV;k为考虑冲击电晕影响的耦合系数;k0为导线和地线间的耦合系数;β为杆塔分流系数;Ri为杆塔冲击接地电阻,Ω;ht为杆塔高度,m;hc为导线平均对地高度,m;ha为横担对地高度,m;hg为避雷线平均对地高度, m;Lt为杆塔总电感,μH。
从式(1)可以清楚地看到,Ri是耐雷水平的决定因素之一。为了能清楚地看出接地电阻对耐雷水平的影响,在其它参数不变的情况下,改变杆塔的接地电阻值,分别取接地电阻为7 Ω、15 Ω、30 Ω,经过EMTP计算,计算结果如表3所示。
由表3分析,接地电阻对杆塔反击耐雷水平的影响,而雷电流超过110 kA的概率为5.6%,超过75.7 kA的概率为13.8%,超过47.7 kA的概率为28.7%,由此可见,降低杆塔接地电阻能大大提高线路的反击耐雷水平,从而降低线路的反击跳闸率。
需要强调的是,降低杆塔的接地电阻能提高杆塔反击耐雷水平,不能提高杆塔的绕击耐雷水平。
3.1.2 接地电阻改造的方法
降低杆塔接地电阻是高压输电线路最基本的防反击雷害措施。线路耐雷水平随着杆塔的接地电阻的增加而降低,雷击跳闸率也相应上升,因此降低杆塔接地电阻尤为重要。
对接地电阻较高的杆塔,通常采用增设接地装置、引外接地装置或连续伸长接地线来实现。
对处于山区的杆塔,通过技术经济比较,一方面降低接地电阻的成本高、难度大;另一方面降低杆塔接地电阻对提高线路的绕击耐雷水平没有太大作用。线路所经地区的土壤电阻率在2 000 Ω·m及以上高土壤电阻率地区,在接地装置设计上做大改进亦难使接地电阻值显著降低。遇到这种情况,可采用6~8根辐射接地带或伸长接地体。
具体措施如下:
a. 增加水平接地体的长度和根数。单根射线的长度不宜大于80 m,射线根数不宜多于6~8根。
b. 连续延伸接地。在大面积高电阻率(ρ>10 000 Ω·m以上)地区,可采用2根连续伸长接地体,即将相邻杆塔接地体在地下相互连接。此时,雷电流在连续伸长接地体中的传播是波过程。所以连续接地体的开断处必须是最低ρ值地区,其接地电阻应很小;否则,开断处杆塔易遭受反击。据实测,连续伸长接地体的阻抗为15~30 Ω。
c. 引伸接地。当杆塔附近有电阻率低的可耕地、水田、水塘或山岩中的大裂缝等,则可利用这些局部的低ρ值区埋设接地体,再用2根一定截面积的连接线将接地体与杆塔连接。引伸距离不可过长,通常不超过80 m。
d. 合理施用降阻剂。施用降阻剂是降低杆塔接地电阻的有效措施。
e. 加装导电接地模块。导电接地模块是一种以非金属材料为主体的接地体,它主要由导电性和稳定性好的非金属矿物质和电解物质组成。主要作用是扩大接地体的有效截面,增加了接地体和土壤之间的接触面积。其具有接地电阻低、稳定、耐腐蚀、使用寿命长、无污染等优点。
导电接地模块可以进行垂直埋置或水平埋置,埋置深度不宜小于0.6 m。对于高土壤电阻率的地区或深层土壤电阻率较小的地区可适当深埋。
采用多个接地模块并联埋置时,接地模块间距在4.0~6.0 m。
3.2 安装线路型避雷器
3.2.1 线路型避雷器功能
对一般高度的杆塔,线路的耐雷水平主要与4个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压、有无架空地线、雷电流强度和杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的,雷电流强度与地理位置和气候条件相关,不装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。在山区,降低接地电阻是非常困难的,又容易发生绕击,这也是山区输电线路雷击跳闸率高的原因。
线路避雷器与线路绝缘子并联。当发生雷击时,避雷器动作,避雷器的残压低于绝缘子串的50%放电电压,即使雷击电流增大,避雷器的残压稍有增加,绝缘子也不致发生闪络。雷电流过后,流过避雷器的工频续流仅为毫安级,流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭,线路断路器不会跳闸,系统恢复到正常状态。绕击时,避雷器的伏-秒特性要比绝缘子的伏-秒特性低15%以上;反击时,可以低20%以上。
3.2.2 安装线路避雷器的安装原则
a. 线路的运行经验。对线路的运行情况进行分析,确定易遭雷击的杆塔,分析确定是绕击还是反击。
b. 线路途经的地形、地貌以及邻近影响。现场勘察线路经过的地段,特别对经过鱼塘、河流及山地等地段的线路要重点分析,记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭受雷击的地段,一般经过此路段的杆塔优先考虑。
c. 杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值,确定不符合接地电阻设计要求的杆塔并进行改造,对于因地质条件限制而无法达到要求的优先考虑。
d. 综合以上因素分析,结合交通条件,确定线路避雷器安装的最佳地点。
3.3 安装可控放电避雷针
3.3.1 可控放电避雷针功能
雷云对地面物体放电按方式为下行雷闪和上行雷闪。上行雷闪的特点是上行先导对地面物体具有屏蔽作用,可减轻放电时在地面物体上的感应过电压。可控放电避雷针是以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷、避免强烈的下行雷闪放电危害为设计基础。通过数千次高压放电试验,证实它引发的是上行雷,且放电电流幅值小。可控放电避雷针的针头在储能状态下等电位分布,电场较均匀;在准工作状态下的等电位线分布,电场严重畸变。
可控放电避雷针符合传统防雷理论,由于线路弧垂,使中间段保护角小于杆塔段,绕击多数发生在近杆塔段。在杆塔塔顶安装可控放电避雷针后,杆塔附近的雷将会落在可控放电避雷针上,通过杆塔入地,减少了线路遭绕击的概率。同时,由于可控放电避雷针具有放电电流幅值小、陡度低的特性,减少了线路遭反击的概率。
3.3.2 可控放电避雷针的安装原则
可控放电避雷针的安装原则与线路型避雷器的基本相同,但要考虑已遭受雷击杆塔、大跨越两端的杆塔、山顶、风口、迎风坡等位置的杆塔。
4 结束语
根据已有的防雷装置运行经验,经过技术经济比较,对220 kV天路线的防雷改造采取了安装可控放电避雷针与地网改造相结合的措施,以达到降低该线路重点线段雷击跳闸率的目的,确保该线路在雷雨季节安全可靠运行。
4.1 安装可控避雷针
对于以上历年遭受过雷击的杆塔,逐基安装可控放电避雷针,并在其前后两基杆塔上也安装可控放电避雷针,共装设15基。
4.2 接地电阻改造
对220 kV天路线1号—128号段接地进行开挖和测量,对接地电阻值不合格(降阻剂对杆塔接地体锈蚀严重及未使用降阻剂杆塔的位置土壤干燥、土壤电阻率较高等因素造成)的39基杆塔进行了改造。采取重新埋设扁钢、角桩焊接、安装接地模块的方法进行整改,接地电阻值均控制在10 Ω以下。
采取了以上综合防雷措施后,220 kV天路线至今未发生雷害闪络跳闸,降低了线路的雷击跳闸率,表明该技术改造是成功的。
参考文献
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[2]郭志红,程学启,李树静,等.山东省输电线路雷击跳闸分析及反措[J].高电压技术,2001,27(6):66-67.
7.检修班输电线路防雷措施 篇七
【关键词】配电线路;常见故障;检修技术;防雷
随着电力行业的迅速发展,电网的安全性和可靠性都显著提升。配电线路是电力系统的中枢神经,起着非常关键的作用,但是由于配电线路具有点多、面广、线长的特征,电气设备质量参差不齐,加上容易受到环境因素的影响,在运行过程中常常会出现各种故障,特别是在受到雷电影响时容易出现短路,进而引起设备事故,直接影响了电力系统的可靠供电。为此,应当加强配电线路运行检修力度,从线路检修、维护、防雷等方面下功夫,最大限度降低事故发生率,确保配电线路的正常运行,提高电网供电的高质、高效、可靠。
1.配电线路运行检修技术
1.1配电线路运行中的常见故障
在配电线路运行中,常见故障主要包括单相接地故障、短路故障、断线故障等,这些故障主要是由天气、线路、绝缘、角跨以及其他外来因素引起的。比如: 线路中的某一绝缘点被破坏,或是大风将树枝吹倒碰到电线,导致单相短路,配电线路中就会产生过电压、过电流现象,进而对设备造成破坏,影响人身安全。电路之间的绝缘被破坏、人为将两条不一致的线路短接可能会产生线路短路故障; 在维修人员进行停电维修时常常要将短接线挂上,但是维修后由于未及时拆除或未拆除短接线就会引起短路故障; 遇到雷电时,雷击会引起线路绝缘子表面闪络,严重时会引起断线或爆炸,最终导致线路导线间线路碰撞而出现短路; 遇到大风大雨天气时,由于线路通道间距较窄,树枝倒向导线上可能会压断导线引起短路,而树枝与导线之间的碰撞也会产生断路或短路; 在架空电力线路或进行其他作业时,如果不按照相关操作规程进行操作也可能会引起线路短路故障的发生。
1.2检修维护技术
针对配电线路运行中的常见故障,必须加大检修力度,充分利用监测手段对配电线路的运行状态、影响因素进行全方位的监督,分析并掌握设备实际运行状况,根据预测结果科学拟定检修项目、间隔、工期、内容等,严格按照检修方案执行检修工作,确保配电线路运行的安全、可靠、经济。
首先,从方案设计、交付以及日常检修这三方面做好对配电线路危险点的控制。不管是对配电线路进行小修、大修或是技术改造,相关工作人员都应深入检修现场,明确工作任务和具体注意事项,从而制订出切实可行的检修方案和防范措施; 在执行检修工作前,应做好技术交底,由设计人员向检修人员讲解检修方案,要特别强调对危险点的控制,使每个检修人员做到心中有数,将每项检修控制措施都落到实处; 检修过程中,检修人员应当对杆塔、导线、底线等进行巡查、检查和故障排查,发现问题及时处理,特别是对导线、底线的断股应及时消除,避免断线事故的发生。
其次,要对配电线路检修现场作业进行安全控制,比如检修现场作业人数较少、作业内容比较简单,不办理工作票、不指定现场检修监护人、安全防护措施不到位问题就会出现,使检修现场存在安全隐患,针对这种问题,应当贯彻落实工作票制度,每个检修人员都必须掌握安全措施的操作程序,明确带电部位以及其他注意事项,树立安全意识,杜绝在无监护人的情况下开展检修工作。另外,要做好日常维护工作,检查线路立杆是否符合设计要求,杆塔基础是否坚实牢固,对于土质松散和黏性较差的基础应采用混凝土浇筑手段对其进行技术处理; 定期修剪道路两旁和配电线路下方的树木,确保线路通道有足够宽度;定期清除绝缘子表面灰尘,发现绝缘子工作异常,应及时更换,杆塔上的鸟巢以及杂物也都应清除干净。
再次,检修人员必须认真履行停电和验电标准,严格执行工作票制度,在检修工作时禁止少挂接地线或对接地点随意变更,挂接地线时应当有专人进行监护; 由于配电线路具有点多、面广的特点,有多条相互靠近的平行线路以及交叉跨越且平行距离较近的线路,这样很容易引起检修人员的误登杆,所以应当在派工单上做出明晰的线路标识,派设专门监护人对检修工作进行监护,同时派设管理人员和安全人员作为第二、第三监护人,以加强对特殊配电线路区段的监护,并对检修人员的操作行为以及检修工具的可靠性进行监督。
最后,传统检修方法为故障检修和周期检修,随着配电线路运行复杂性的提升,这种检修方法就显得比较滞后。因此,应以现代技术为支撑,积极引进并推广新技术比如红外测温技术、在线监测技术等,提高对配电线路运行状态的检修水平。
2.配电线路的防雷对策
在雷電季节,配电线路极易因遭受雷击而产生绝缘破坏、短路、断线、避雷器爆裂、变压器烧坏等故障,进而导致线路掉闸,其危害性非常大,应当从防雷设施的运行管理和改造两方面防止由雷击带来的电力事故。
2.1加强防雷设施的运行管理
在配电线路规划设计阶段应当充分考虑地域性雷电季节、线路周边环境等,以做到统筹安排避雷器的装设、绝缘子的更新换代等问题。比如在线路两侧或一侧较为空旷、雷击事故出现频率较高的地方,应当增加避雷设施数量,并将其密集设置,如果配电线路被建筑物包围,防雷设施应当疏散设置。将防雷工作纳入配电线路日常检修工作中,选择质量安全、可靠的避雷器,定期对避雷器的运行进行检查和巡视,特别是对于雷雨天气频发的地区、季节,应定期开展避雷器接地电阻检测,发现问题及时处理,提高防雷设施的有效性和可靠性。
2.2加大防雷设施的改造力度
在电网改造中,应将配电线路防雷设施的整改工作纳入其中,保证有计划、有步骤地进行防雷设施的改造。尽量安装支柱式绝缘子,提高绝缘子质量,以增强线路绝缘能力; 更换导线连接器,最好选用安普线夹; 定期检查接地装置的接地电阻值是否符合要求,对于不符合要求的应进行整改。相较于普通避雷器来说,氧化锌避雷器在非线性和保护性方面具有更大优势,能有效降低由感应雷引起的线路故障,所以可在雷电多发区安装一定档距的氧化锌避雷器,将感应雷控制在无害水平。在配电线路改造中,施工人员可在架空绝缘线上加装防弧金具,防止过电压或工频短路电弧对导线的破坏,有效防止断线事故。屏蔽分流线具有良好的防雷作用,能够有效降低跨步电压和接触电压,所以可考虑在架空线路中架设屏蔽分流线,并将电气设备可靠连接起来。
3.结论
8.输电线路防雷综合技术研究 篇八
【关键词】输电线路;防雷
随着我国社会经济的快速发展,电力需求量与日俱增,电网建设的规模不断扩大,输电线路公里数也成倍增长。由于输电线路具有距离长、跨度大、环境复杂等特点,致使其易遭受雷击。据相关数据统计,雷害所造成的跳闸事故已占据电网总事故的50%以上,这充分说明了雷害对电网的安全、稳定运行构成了极大的威胁,必须重视输电线路防雷工作。虽然目前我国在输电线路防雷实践技术方面取得了丰硕的成果,但由于雷击跳闸的影响因素较多,如地闪密度、地形地貌、线路保护角、杆塔接地电阻等,这必然会给防雷措施的具体实施带来一定的困难,增加防雷工作的复杂性,因此,有必要对输电线路防雷技术进行研究。文章主要结合某220kV输电线路实例进行分析,以便根据输电线路实际情況采用针对性、有效性的综合防雷技术,并对相关具体工程实践具有一定的参考价值。
1.雷击闪络风险评估
220kV输电线路的安全稳定运行直接关乎着广大人民群众生产生活,因此选取220kV输电线路作为研究对象具有一定的实际意义,该输电线路全线双回运行,目前除配置双地线外没有其它防雷措施,在采取防雷措施之前,必须对该线路进行雷击闪络风险评估,以便制定针对性、有效性防雷技术措施,提高线路的耐雷水平,降低雷击跳闸率。该线路风险评估标准的确定以国家电网公司发布的《110(66)kV-500 kV架空输电线路管理规范》为依据,并结合了实际运行经验。评估结果显示,约68%杆塔的绕击闪络风险处于A、B级,32%的杆塔绕击闪络风险处于C、D级,即线路总体的绕击闪络风险较低;约48%杆塔反击闪络风险处于A、B级,52%杆塔反击闪络风险处于C、D级,即线路总体的反击闪络风险较高;约58%的杆塔雷击闪络风险处于A、B级,42%的杆塔雷击闪络风险处于C、D级,即雷击闪络风险偏高,线路整体防雷性能不理想,需要制定综合性的防雷技术措施。
2.防雷综合技术措施的制定
从目前各地区输电线路常用的防雷技术措施来看,主要有减小线路保护角、增强线路绝缘水平、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加装并联保护间隙、安装可控放电避雷针、安装线路氧化锌避雷器等。但这些防雷技术措施都具有一定的条件限制,针对性较强,需要结合输电线路实际,考虑防雷技术的经济性和可行性进行综合性的选取。根据该220kV线路的运行经验,绕击风险和反击风险均存在,因此本次综合防雷需同时兼顾降低绕击跳闸率和反击跳闸率,以下进行具体分析。
2.1 减小线路保护角
减小避雷线保护角是降低绕击跳闸率比较有效的方法,对于新建线路,可以通过对杆塔的设计,寻求最为适合的保护角,相应的会增加杆塔的投资费用,杆塔承重和基础应力的要求也会相应提高。而对于已建成或老旧线路,改变线路保护角的工程复杂,需要停电对杆塔结构进行系统改造,施工周期长,投资高,工艺难,经济性不理想,因此,该220kV输电线路不建议选取减小保护角这种防雷技术措施。
2.2 增强线路绝缘水平
通过更换新型绝缘子或增加绝缘子片数,可提高线路的耐雷水平。对采用不平衡绝缘方式配置的220kV及以下同塔多回线路,宜采用不平衡高绝缘措施降低线路的多回同时跳闸率,较高绝缘水平的一回宜比另一回高出15%。该220kV线路的绝缘水平提高较为困难,杆塔承重和基础应力改造空间小,故该线路也不予考虑通过增强线路绝缘水平来进行防雷。
2.3 降低杆塔接地电阻
目前降低杆塔接地电阻或土壤电阻率能有效降低雷击塔顶电位,提升线路耐雷水平,有效的防止反击风险。实际工程实践中,通过改善接地电阻来提升线路耐雷水平的成本相当经济,杆塔接地电极的造价在工程总造价重比例不到1%。根据该220kV输电线路的运行经验和风险评估的结果,存在一定的反击风险,且反击发生时可能导致多相同时跳闸,从而影响供电的可靠性,故该线路的反击风险必须得到重视,对接地电阻较大且反击风险较大的杆塔进行接地电阻改造。对接地电阻大于8Ω且反击风险为C、D级的杆塔采用接地降阻技术措施,以提高耐雷水平。在多种降阻方法中,实施难易程度和效果各有差别,延长或增加接地射线的方法较易实施,也是该输电线路采取的基本降阻方法,但效果有限。更进一步的降阻方法是在水平射线上增加垂直接地角钢,即垂直接地体法。在集中接地体的基础上,还可敷设石墨接地模块,效果更为明显,具体实践过程中可根据实情进行选择。
2.4 架设耦合地线
架设耦合地线是一种有效的防绕击措施,在满足杆塔机械强度和导线对地距离情况下,可根据地形地貌采用架设耦合地线技术。运行经验表明,架设耦合地线是降低线路雷击跳闸率的重要措施,但架设耦合地线施工困难,地形条件限制十分明显,又不可避免的增加线路运行电能损耗,还有可能需要砍伐线路走廊树木,使得线路运行维护的工作量和难度会增大。因其经济造价亦较高,故不考虑在该线路进行架设耦合地线的的防雷技术措施。
2.5 加装并联保护间隙
在绝缘子串两端并联一对金属电极,构成保护间隙,架空线路遭受雷击时,因保护间隙的雷电冲击电压低于绝缘子串的放电电压,故保护间隙先放电,持续的工频电弧被引至电极端头,最终借助电动力沿电极端头吹开及消散,保护绝缘子不受损坏。优点是保护了绝缘子,减少绝缘子的更换工作量,且保护间隙结构简单,造价低廉。缺点是对于现有线路,安装并联间隙会短接部分绝缘子,从而造成线路绝缘水平降低,反而导致雷击跳闸率有一定升高。若为保持安装并联保护间隙后绝缘水平不变,则又需要增加绝缘子串长度,线路成本增大。在雷击跳闸率较高的情况下,或者是重要线路的情况下,不宜安装并联间隙。因此,对于该线路也不予考虑该项防雷技术。
2.6 安装可控放电避雷针
相对于传统的避雷针来讲,可控放电避雷针更为安全,通过在塔头安装可控放电避雷针,可有效提高杆塔的引雷能力,增强杆塔对其附近导线的雷电屏蔽能力,从而降低雷电绕击导线的概率,减小绕击跳闸率。合理的安装方式和安装方法对可控放电避雷针的防护效果非常关键,220kV及以上线路安装塔顶避雷针的杆塔应严格控制,考虑季节系数修正后的杆塔工频接地电阻不大于15Ω。该220kV线路地形条件较好,没有大档距杆塔,因此针对绕击闪络风险位于C级的杆塔,在此选择安装可控针作为防绕击措施,而针对绕击闪络风险位于D级的杆塔,在此以安装可控针为基础结合安装线路避雷器作为防绕击措施。
2.7 安装线路氧化锌避雷器
近年来,在输电线路运用避雷器保护已经逐渐被人们认同,开始了广泛的实践。在已经运行的220kV输电线路上的易击段、易击点安装线路避雷器,由于线路避雷器可以同时防止绕击和反击,并对杆塔接地电阻要求不高,从实际运行的效果来看,效果也非常明显,可以较大的提高线路的耐雷水平,降低线路的雷击跳闸率,从而提高供电可靠性。因此,该线路也采用安装线路氧化锌避雷器的方式进行防雷。一般初步方案为上相安装2支避雷器,若防雷性能校核不达标,则改为上中相安装4支避雷器,若还不达标,则上中下相安装6支避雷器,直到防雷性能校核达标。
3.结语
9.浅谈输电线路的防雷保护措施 篇九
关键词:架空输电线路,防雷
漫长的输电线路常穿过平原、山区, 跨过江河湖泊, 延伸到地理条件和气象条件各不相同的地区, 所以遭受雷击的机会就多, 为使输电线路能可靠工作, 要求输电线路有好的防雷性能, 现讨论输电线路防雷常用技术保护措施。
1 架设避雷线
这是高压和超高压输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施根据《规程》及《标准》规定:330k V~500k V线路应沿全线架设双避雷线;220k V线路应沿全线架设避雷线;在山区宜架设双避雷线, 但少雷区除;1 1 0 k V线路一般沿全线架设避雷线;60k V线路, 负荷重要且所经地区年平均雷暴日为30以上的地区宜全线架设避雷线。
综上所述, 架设避雷线的作用是以下几点。
(1) 引雷作用。
架设避雷线后, 由于避雷线对雷云电场的畸变作用, 使雷基本上只击于避雷线而不击于导线, 这就是避雷线的引雷作用, 也是避雷线的主要作用。
(2) 屏蔽作用。
当导线上主挂有避雷线时, 由于避雷线的屏蔽效应, 使导线上的感应过电压降低, 导致作用于线路绝缘上的电压降低, 从而使线路的耐压水平提高, 跳闸率降低。
(3) 分流作用。
当雷击杆塔时, 对有避雷线的线路, 雷电流并不是全部经过该杆塔入地, 而是从杆塔两侧的避雷线分流掉一部分, 导致塔顶电位降低, 这样作用于线路绝缘上的电压也就随之降低, 从而使线路的耐雷水平提高, 跳闸率降低。
(4) 耦合作用。
当避雷线上有过电压运动时, 导线上即出现耦合电压, 避雷线与导线间的这种耦合效应也能降低线路绝缘上的电压, 从而使线路的耐雷水平提高, 跳闸率降低。
高压输电线路的避雷线通常是直接接地地, 而超高压输电线路的避雷线是经小间隙接地。
2 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻通常是提高线路耐雷性能最经济的方法, 我国《规程》规定, 有避雷线的线路, 每基杆塔 (不连避雷线) 的工频接地电阻, 在雷季干燥时, 不宜超过规定值, 在土壤电阻率低的地区, 应充分利用杆塔的自然接地电阻, 在土壤电阻率高的地区, 降低接地电阻较困难时, 可采用多根放射性接地体或连续伸长接地体, 或长效化学降阻剂。
处于雷电活动剧烈、接地电阻又难以降低的地区的110k V~154k V电网, 也可考虑采用中性点经消弧线圈的接地方式, 这样, 绝大多数由雷击引起的单相接地故障可被消弧线圈所消除, 即使雷击引起一相导线单相接地也不会引起跳闸, 而且对地闪烙后的第一相导线相当于接地, 增大了耦合作用, 使未闪络相绝缘子串的电压下降, 从而提高耐雷水平, 减少相间闪络概率。经验证明, 改用这种接地方式可使雷击跳闸率约降低1/3左右, 当然对上述电网是否采用这种接地方式时, 还应考虑其他因素。
3 装设自动重合闸
由于雷击造成的闪络大多数能在跳闸后自行恢复绝缘性能, 所以重合闸成功率较高, 运行经验表明, 我国110k V及以上的线路重合闸功率为75%~95%, 35k V及以下线路约为50%~80%, 因此各级电压的线路都应尽量装设自动重合闸。
4 特殊条件下线路的防雷措施
4.1 架设耦合地线
在高土壤电阻率地区, 当线路跳闸事故频繁, 而又难以降低杆塔接地电阻时, 除可改架或补架避雷线外, 还可以采用架设耦合地线的措施。即在导线下面回设一根或几根接地线。耦合地线的作用是增大耦合系数;增大向杆塔两侧的分流 (据华东地区实测, 分流效果约为12%~22%) , 从而可提高线路的耐雷水平, 降低雷击跳闸率。运行经验证明。耦合地线可使线路的雷击跳闸率降低50%左右。
4.2 雷电易击区的防雷措施
在某些山区风口处, 顺风的河谷峡地带, 易形成热雷云的湖湿盒地等, 往往形成所谓“雷暴走廊”, 某些地质断层地带, 岩石与土壤或山坡与稻田的交界地区, 岩石山下有小河山谷等处, 土壤电阻率发生突变, 雷电往往易击于低土壤电阻率处;某些突出的山顶、山坡的向阳面, 以及地下有导电性矿藏或地下水位较高的地在, 局部雷电活动往往非常频繁。对于这些雷电易击区, 在进行线路设计时, 应当尽可能避开;当无法避开时, 应特别加强防雷保护, 除尽量采用降低接地电阻, 加装耦合地线等措施处, 有时可补架成双避雷线。例如:广东某220k V线路加V形避雷线支架, 补架成双避雷线。多年来, 雷击跳闸率大为降低。
4.3 大跨越档及交叉线路的防雷防护
当线路跨越江河、峡谷时, 大跨越档的杆塔高度均相应增大, 线路易受雷击, 使其耐雷性能降低, 这是因为高杆塔的避雷线对导线的遮敝效果较差, 易于发生雷绕击于导线, 作用于习线上的感应过电压几乎随杆塔高度成正比增加。由上述感应过电压增加, 作用于线路绝缘上的电压增大, 易引起闪络。因此对大跨越档应采用特殊措施进行保护。主要措施有:降低杆塔接地电阻:当有避雷线时, 杆塔的接地电阻值不应超过规定数值的50%, 当土壤电阻率大于2000Ω时, 电阻值也不宜超过20Ω;减小保护角:考虑到杆塔绕击率增大, 因此, 避雷线对边导线的保护角不应大于20Ω;加强绝缘:由上述, 高杆塔的等值电感增大, 感应过电压增主, 绕击率也随之增大, 导致线路耐雷性能下降。为提高线路的耐雷性能, 可宜适当增国绝缘子片数。我国《规程》规定, 全高超过40m的有避雷线的杆塔, 每增加10m, 应增加一片绝缘子;全高超过100m的杆塔, 绝缘子片量应结合运行经验, 通过雷电过电压的计算确定;装设管型避雷器;对新建或现有无避雷线的大跨越档, 应装设管型避雷器或保护间隙, 同时新建线路的绝缘子片数应比相同电压等级的一般线路的绝缘片数增加一片。
电闪雷鸣是一种常见的自然现象, 雷电电压高达数百万伏, 瞬间电流可高达数十万安培, 造成很大的损失。架空输电线路雷害事故引起的跳闸, 不但影响电力系统的正常供电, 增加架空输电线路及开关设备的维修工作量, 而且由于输电线路上落雷, 雷电波还会沿线路侵入变电所。而在电力系统中, 线路的绝缘最强, 变电所次之, 发电机最弱, 若发电厂、变电所的设备保护不完善, 往往会引起其设备绝缘破坏影响安全供电。由此可见, 架空输电线路的防雷是减少电力系统雷害事故及其所引起电量损失的关键。做好架空输电线路的防雷设计, 不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性, 而且可以使变电所、发电厂安全运行得到保障。
参考文献
[1]电力设备过电压保护设计技术规程.水利电利部[M].水利电力出版社.
[2]李瑞祥.高压输电线路设计基础[M].西北电业职工大学水利电力出版社出版.1994, 6.
10.基于架空输电线路的防雷措施探讨 篇十
各个地区的变电站和发电站都要通过架空输电线来连接, 然后进行输送电能, 从而形成配电网。对于雷电天气的影响, 必须采取防雷措施来保证电力系统的正常运行。接地是架空输电线做好防雷措施的首要前提, 而输电线路其中一个重要的构成就是杆塔接地装置, 其功能是把雷电转移到地表, 以达到绝缘设备保护的目的, 降低雷击跳闸率。完善接地装置才能使雷击跳闸率降低。而且要在架空线路安装避雷线, 其目的是为了避免雷电直接对导线造成伤害, 产生过电压, 避雷线的安装也可能将雷电流转移到地面, 从而确保电力系统电力的稳定。
二、雷电的危害
雷电对输电线具有很大的危害性, 会影响输电稳定性, 其具体危害如下:
首先, 雷电产生的电流, 发射出来, 产生雷击点, 而在雷击点周围的导线会因为受到电流的影响, 产生过电压, 击穿输电线路的绝缘体。
其次, 如果雷电流通过一定的导体, 导致大量的热量产生, 造成避雷线断裂, 影响输电线路。
最后, 在雷电进行放电的过程中, 可能产生强大的电流, 导致输电线路被劈裂, 或者杆塔被损坏。
三、架空输电线路防雷措施
(一) 架空输电线路安装避雷线。
在架空输电线路中安装避雷线是防雷措施中最基本的措施, 其可以有效地防止雷电直接损害输电线。它发挥着重要的作用, 其一, 避雷线可以使雷电放电到地面时, 雷电流降低, 使得塔顶电位降低, 防止被雷击。其二, 避雷线的设置可以减少雷击, 保护绝缘子, 以免产生绝缘子闪络现象。其三避雷线的设置可以屏蔽雷电流和导线之间的接触, 使其输电线路的过电压降低, 保证电压稳定, 有利于电力系统的正常运行。
(二) 架空输电线路安装避雷针。
避雷针安装在架空电线杆上, 这种防雷措施是现阶段我国经常使用的措施, 但是, 在避雷针安装时有许多问题, 要特别注意, 其问题如下:1在架空电线杆上安装避雷针, 要经过科学的分析之后, 才能进行安装, 不然会使避雷针发挥不了作用, 容易被雷击中。2通过科学的分析, 在架空线路上安装了避雷针, 但是, 其线路保护的范围还是相对比较小的, 无法达到彻底防雷的效果。3架空电线杆上安装避雷针, 有时会造成雷电被反击, 对电路造成更大的伤害。4因为避雷针可以把雷电转移到地面, 但是在这过程中, 会产生大范围的电磁场, 造成各种电子设备受到影响, 不能正常运行。而且受到电磁场的影响, 使得电力设备发生异常工作情况, 严重者会引发安全事故, 其中经常发生的状况就是造成电子设备被损坏。5避雷针把雷电流转移到地面上, 并且发生扩散, 在雷点周围就会产生不同电位的电流, 导致这个区域电压升高。因此, 避雷针不要设置在弱电设备中, 因为避雷针不能进行全面的保护。而且也不要安装在容易燃烧和爆炸的设备中, 因为雷电流到地面, 会产生危险, 造成安全事故。
(三) 输电线路要加强绝缘。
对于特殊的地区, 需要建造大跨度高杆塔, 通过高杆塔进行电力输送, 此种情况被雷击中的可能性很高, 因为其塔顶电位高的特点, 如果发生雷电现象, 会增大过电压, 而且会产生绕击, 造成安全事故频发, 所以, 在输电线路运行中要适当地使绝缘子的数量增加, 也可以根据拉大地线和导线间的距离来加强绝缘, 使其跳闸率降低。
(四) 利用差绝缘方式。
通常情况下, 差绝缘方式主要适用于间接接地或消弧线圈接地的电力中, 输电线的排列要呈现三角形的形状。差绝缘就是在相同的杆塔中, 三相绝缘都呈现着不同的姿态, 其中下面有两相绝缘子, 它要面对上面的一相绝缘子。当雷电发生, 上面的绝缘子抵挡能力差, 容易被击中, 但是下面有两相绝缘子, 致使雷电流也会被转移到地面, 降低了事故发生的几率。
(五) 采用不平衡绝缘方式。
在高压线路中, 工作人员一般采用双回路线路, 因此, 其一般防雷措施不能达到要求, 因此, 可以采用不平衡绝缘方式, 这种方式可以降低被雷击概率, 而且还可以避免跳闸的发生, 以此保证电路的稳定, 确保电力正常的运行。其原理就是利用绝缘子串片数差异性, 因此, 雷电发生时, 片数少的绝缘子串会先发生闪络, 使得另一导线的耦合作用被增加, 使其抵抗水平提高了, 避免发生闪络, 使其另一线路保持供电。
(六) 藕合地埋线。
藕合地埋线对于防雷有很多作用, 其作用如下, 首先, 可以使接地电阻降低。根据输电线路指南, 输电线路要在地中埋一到两根接地线, 即连续伸长接地线。还要连接杆塔装置, 没有规定工频接地电阻值标准, 根据国内外的运行经验可知, 它能够有效地降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻。同时还能够对架空地线起到积极的作用。它不仅具有避雷线的分流作用, 还具有避雷线的藕合作用。根据某些单位所运行的实践经验来看, 将耦合地埋线埋在一个具有20基杆塔的易击段, 在这10年中仅仅只出现过一次雷击现象, 同时还有文献介绍其能够减少跳闸率, 并能够提升线路防雷的水平。
(七) 使用接地降阻剂。
通过使用降阻剂之后其接地电阻可以随着时间的变化而变化, 同时其PH值平均值大概在7.6-8.5之间, 一部分呈现中性并偏碱性, 对接地体形成一种钝化的保护, 一般没有腐蚀现象的发生。然而, 如果使用的时间较长, 则说明接地降阻剂对接地体产生了较为严重的腐蚀现象。因此在使用此种方法的时候需要重视长期的效果, 尤其需要重视对接地体的腐蚀现象。
(八) 采用中性点非有效接地方式。
这种方法能够自身消除由雷击引起的单相接地障碍, 不会引发短路以及跳闸的现象发生。但是在二相或者三相遭到落雷的时候, 其先对地的闪络的一相和一条避雷线一样, 都会加强分流以及对未闪络相的耦合作用, 促使未闪络相绝缘上的电压呈现下降趋势, 并提升了线路的防雷水平。所以, 对于35k V线路的钢筋混凝土杆以及铁塔而言, 需要做好其接地的防护措施。
结语
对于架空输电线路来说, 做好防雷措施对保证电力系统正常运行来说是必要的, 因为输电线路所处环境的特殊性, 造成输电线被雷电击中的概率上升, 因此发生电力输送电故障, 甚至是事故, 影响了供电系统的稳定性, 必须采取措施来防雷, 保证电力系统正常运行。
摘要:架空输电线路是保证电力系统进行供电的主要途径之一, 由于受到雷害事故的影响, 导致其问题频出。因此, 做好防雷措施, 避免造成架空输电线路故障, 影响正常的供电。本文主要论述架空输电线路的防雷措施。
关键词:架空输电线路,防雷,措施
参考文献
[1]袁海东.浅谈架空输电线路的防雷措施[J].科技创业家, 2013 (16) .
11.检修班输电线路防雷措施 篇十一
近年来, 我国针对220kV架空输电线路的防雷展开了一系列研究, 如清华大学就研制出适合多雷地区的220kV无间隙线路避雷器, 它具有很好的钳电位作用, 防雷效果比较明显。 但毋庸置疑, 我国对220kV架空输电线路防雷措施的改进还处于摸索阶段, 与世界先进水平还存在较大的差异, 对其展开研究势在必行。
1现阶段我国已有的输电线路防雷技术
如前文所述, 近年来我国在输电线路防雷方面进行了大量的研究, 并且取得了一定的成果, 但目前对复杂气象条件和地形条件下的防雷措施还研究得不够。具体说来, 现阶段我国已有的输电线路防雷技术主要包括以下2种:
(1) 常规防雷技术。主要包括提高输电线路的绝缘水平、 架设避雷线、降低杆塔的接地电阻、采用输电线路的自动重合闸技术、减小保护角、安装消雷器和塔顶避雷针、中性点不直接接地等。在这些常规防雷技术中, 最为常用且行之有效的是架设避雷线, 此种方式主要是通过防止雷电直击导线而发挥防雷作用的, 此外它还能够降低线路上的雷电感应过电压, 并且对雷电进行分流。
(2) 非常规防雷技术。除了上述常规防雷技术外, 近年来各种非常规防雷技术也逐渐应用到输电线路的雷电防护上。 1) 在输电线路中安装消雷器和提前发射接闪器。通过中和雷云电荷, 消雷器可以对放电雷电流进行抑制或抵消。通过提升避雷针的接闪能力, 提前发射接闪器可以扩大避雷针的保护范围。将这两者应用到输电线路上, 可以提高其防雷水平, 但由于对这两种防雷理论的研究还不是十分透彻, 因此国际防雷组织还没有认可这两类防雷产品。2) 在输电线路安装水柱引雷装置、火箭引雷装置和激光引雷装置等。但目前这些引雷装置的研究还处于完善阶段, 成熟产品上市还需要较长的时间。
2 220kV架空输电线路雷击跳闸原因分析
为了更好地制定220kV架空输电线路的防雷措施, 需要对220kV架空输电线路雷击跳闸原因进行分析。下面笔者将以荆门供电公司220kV输电线路为研究对象, 对2008—2013年间荆门地区的雷电活动情况及荆门电网220kV输电线路的雷击跳闸情况进行统计分析。
研究表明, 引发荆门电网220kV输电线路雷击跳闸事故的原因主要包括以下几个方面:
(1) 近年来荆门电网的同杆塔架设线路不断增多, 同杆塔架设线路面临的不仅仅是传统单回线路的雷击跳闸事故, 而且在山区更容易发生输电线路反击事故的危害, 从而增加雷击跳闸故障的发生率和危害程度。
(2) 近年来由于生态环境不断被破坏, 荆门地区的雷电活动频发, 从而造成220kV输电线路的雷击跳闸故障不断增多。
(3) 对于已经修建好的220kV输电线路, 由于环境等限制, 很难通过采用降低线路保护角、将关口前移等方式来提高线路的抗绕击能力, 因此限制了线路防雷水平的提高。
(4) 将合成绝缘子应用于220kV架空输电线路中, 能够极大地提高线路的耐雷水平, 但此种方式的缺点是无法实现无限制的加长, 而且目前很多使用多年的合成绝缘子本身老化程度较高, 因此加大了闪络发生的几率。
(5) 随着城镇化建设进程的不断加快, 220kV架空输电线路的建设变得非常困难, 很多线路都沿着高山布置, 杆塔被设置在山头或山坡上, 这极大地增加了输电线路遭受雷击的概率。
3 220kV架空输电线路的防雷措施
3.1提高绝缘水平
提高绝缘水平可以说是220kV架空输电线路防雷措施中性价比最高的方案之一, 它可以减小保护角、提高绕击和反击的耐雷水平、降低建弧率。以荆门电网220kV架空输电线路为例, 可以在高杆塔上增加绝缘子串的片数, 由于目前生态环境的不断恶化和雷电活动的日益频繁, 因此在选择绝缘子类型时必须综合考虑, 一般直线铁塔绝缘子可以采用一串FXBW4- 220/100型棒式复合绝缘子, 耐张铁塔绝缘子可以采用FC100P/146钢化玻璃盘式绝缘子。对于220kV架空输电线路, 一般是根据操作过电压或工频过电压的要求来选择串中的绝缘子数量, 并对线路的耐雷水平进行校核。
绝缘子的日常维护对确保其正常功效的发挥至关重要, 这就要求我们的运维人员对绝缘子的性能进行定期和不定期的检查, 一旦发现零值绝缘子, 要及时进行更换, 并且对污染较为严重的绝缘子要定期进行清理或更换。
3.2安装并联间隙
通过在绝缘子串两端并联一对金属电极, 并联间隙可以构成保护间隙, 从而有效避免绝缘子串发生雷击损坏事故, 降低220kV架空输电线路的雷击事故率。并联间隙的安装方式较多, 有首先闪络故障相安装并联间隙、一回全相安装并联间隙、 发生两相闪络时故障相安装并联间隙等。在不同并联间隙安装方式下, 220kV同塔双回输电线路的反击耐雷水平不同, 研究结果表明只有单回首先闪络相添加并联间隙对线路多相闪络的耐雷水平提升最好。
3.3降低杆塔接地电阻
对于荆门电网220kV架空输电线路而言, 大部分杆塔的接地电阻都较大, 这非常不利于雷击事故的防护。目前主要有以下方法降低杆塔的接地电阻:
(1) 因地质原因而造成的杆塔接地电阻较大 (如在砂土和岩石的地质条件下架设杆塔) , 可以通过改造来降低杆塔的接地电阻;
(2) 不是因地质原因而造成的杆塔接地电阻较大 (如接地体腐蚀或外露) , 需要针对具体原因来采取相应的措施。
笔者认为, 为了根据具体情况来制定合理的杆塔接地电阻降低策略, 施工人员需要做如下工作:对杆塔所在位置进行实地勘测, 对区域的地质条件和地形地貌等进行全面了解, 找出适合改造的地质区域;对区域的雷电活动规律和频率进行分析, 然后决定改造接地电阻值的范围;对接地体的规格进行确定, 然后认真分析输电线路的使用年限, 从而制定科学合理的杆塔降阻策略。
具体而言, 可以采取以下手段来降低杆塔接地电阻:
(1) 杆塔自身的接地电阻虽然较高, 但其附近有大量可以利用的低电阻率的物质, 在改造时可以利用这些低电阻率物质或添加降阻剂来降低杆塔的接地电阻。
(2) 通过焊接的方式, 将5根以上的角钢与接地射线进行连接。
(3) 如果杆塔的地理条件较好, 可以水平外向延伸接地线, 但接地体的长度一定要在规定范围内, 否则会降低应有的防雷性能。
(4) 通过安装接地模块来增加接地体自身的散流面积, 同时产生增强导电能力的电离子, 从而达到目的。
(5) 使用爆破接地技术对杆塔所在区域的土壤结构进行改变, 从而大幅度降低杆塔的接地电阻, 但此种方法对施工水平要求较高。
3.4强化线路防污工作
(1) 对绝缘子进行定期检查, 确保绝缘子完整和工作正常。
(2) 根据当地的气象条件等来开展定期和不定期清扫工作, 从而有效降低线路的污闪事故。
(3) 根据线路周围环境的变化来定期测定等值附盐密度, 从而及时调整污秽地区的等级分布, 确保线路的正常运作。
4结语
综上所述, 220kV架空输电线路防雷是一项长期且艰巨的任务, 目前国内虽已开发了很多这方面的产品和技术, 但成效不甚理想。我们必须清醒地认识到, 220kV架空输电线路的防雷必须结合各地的实际情况, 因地制宜, 否则可能适得其反。
参考文献
[1]虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社, 2005
[2]沈培坤, 刘顺喜.防雷与接地装置[M].北京:化学工业出版社, 2006
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