呼和浩特供电局 内蒙古呼和浩特 010010
摘要:输电设备防雷属于国家基础设施建设当中非常重要的组成部分,也是我们一直在努力进行克服的难题。为了对输电线路的成本进行降低,并更好的保障输电线路以及变电站可以正常的运行,必须要在防雷方面采取比较足够的预防措施,以更好的保障输电过程的安全性能。本篇文章主要简单的对多雷区的输电线路以及变电站的防雷保护方面做一下简单的介绍,希望可以给大家带去一些启发。
关键词:多雷区;输电线路;变电站;防雷保护;
前言
变电站的雷害分为雷电直击和沿线路向两端侵入两种。目前,多雷区电力系统故障85%以上由雷电引起,研究多雷区变电站及输电线路的雷电保护,对系统安全运行具有更强的针对性。直击雷保护用避雷针,其保护范围或者其引雷效果,与雷电通道及空间的电荷分布、大气及地理条件等因素有关,且在保护范围内还存在失效率,按IEEE142-1991计算雷击半径45m时失效率约0.5%。雷击线路的过电压可由过电压雷电直击杆塔或架空地线后又反击导线或雷电避开架空地线而直接绕击导线等引起,预防它沿线入侵变电站的措施是变电站进线段的防雷保护和合理配置变电站内的避雷器。目前,110kV及以上架空线路采用双避雷线,防雷保护角<25°(220kV线路的保护角为20°),一般110kV主变高压侧不装设避雷器,只在可能单独运行的母线上装设一组避雷器。因此一旦避雷器失效,雷电侵入波将直接威胁着变电站的电力设备,必须采取一些其它的补救措施来提高变电站和输电线路的防雷水平。
一、发展状况
为了更好的保障在全国各地都可以定期的使用上电,防雷属于当前输电线路当中迫切需要解决的一个问题,也是当前最关注的一个焦点。良好的防雷措施可以保障输电线路能够有效的对雷击进行抵抗,更好的促进变电站可以正常的运行。如果高压输电线路采取了一些不正确的防雷措施,通常会造成线路的瞬时过载而造成跳闸的情况。除了雷雨天气之外,地形以及土壤质量也将会对电线路起到间接的影响作用。如果传输线等级越高,那么遭受雷击的机会就会越大。因此,高压线上非常容易发生跳闸的现象,变电站的雷击和输电线路相比较受到雷击的影响会更为严重。变电站属于对电力传输系统进行控制的核心部位。如果出现了一些问题,那么会造成整个区域的相关电力传输系统出现瘫痪的情况,从而会造成大规模的停电现象。如果雷击的比较频繁,也会对输电线路产生非常大的影响。大规模的停电将会对普通用户的正常用电量以及商店的正常运行造成很大的影响。传输线不仅必须要对防雷材料的成本进行降低,而且还要对安全性能进行提高,要保障该线路的使用时间比较长。
二、变电站防雷的相关措施
1.分流的措施
分流指的是在室外以及地面的所有电线之间进行并联连接,这样可以起到很好的避雷效果。当直接雷电或者感应雷电线路产生的相关过电压波沿着这些导线进入到房间或者设备的时候,避雷器的电阻会出现下降,下降到一个非常低的值,进一步接近短路的状态,这样雷电流就可以达到分流的状态。分流属于现代防雷技术发展当中的一项重点研究工作,可以更好的对各种各样的电气电子设备进行保护,属于非常关键的措施。对雷电进行分流之后,一小部分仍然会沿着相应的导线进入设备,这对于那些不耐高压的微电子设备来讲仍然非常的危险。因此,对于这类设备,应该在电线进入外壳之前进行多级的分流。
2.屏蔽的措施
屏蔽指的是使用金属网、箔、壳、管以及其他的一些导体对要保护的物体进行围绕,这样可以起到对雷电脉冲进行阻止,防止从太空中通过。屏蔽对雷电电磁脉冲的辐射,是一个非常有效的方法,可以对电子设备造成的影响进行防止。
3.接地的措施
接地指的是为了防止已经合并到防雷系统当中的雷电泄漏到相应的地面上面。比较良好的接地可以非常有效的对线上的电压进行降低。在之前,一些法规要求将电子设备需要单独的进行接地,以更好的防止杂散电流或者瞬态电流对设备的正常运行起到干扰作用。接地属于防雷系统当中一种最基本的环节。接地有很大的缺点,不能很好的对所有防雷措施进行发挥出来。在防雷设施的安装以及验收规范当中,防雷接地属于一种最基本的相关安全要求。
4.合理的配置避雷器
虽然避雷器可以非常有效的对变电站的抗干扰能力进行提高,但是避雷器不可以在任何环境中都进行使用,需要按照具体的环境进行分配以及安装。要严格的按照电力设备的相关准则以及要求,这样变电站的相关电气设备才可以受到防雷保护。避雷器必须要比较符合相应的要求,并在有限的空间内进行合理的分布,以使电流可以完成彼此之间的共享,从而可以达到对变电站设备的保护效果。随着MOA在国内很多变电站当中的相应使用,防雷措施已经进入到了一个比较全新的阶段。人们会逐渐的意识到,只有对避雷器科学以及有计划的安装,才可以最大限度的对避雷器进行运用。相应地,还需要按照相应的使用要求在变电站当中对其他的电气设备进行部署。
三、输电线路防雷的相关措施
在确定输电线路的防雷设计方式时,应全面考虑线路的重要程度,系统运行方式,线路经过地区雷电活动强弱、频率、地形山貌的特点,土壤电阻率的大小等各方面因素,结合当地原有的输电线路运行经验,根据技术经济比较,选择优质、高效防雷保护措施。
1.进线断路器的具体保护
干旱以及雨季的雷电天气表现是有所不同的,停电的可能性也是不一样的。停电通常会在雨季发生的比较多,断路器会受到潮湿空气的影响。尽管断路器是由相应的绝缘材料制成的,但是在雨季,绝缘效果会大大的得到降低,并且由此产生非常大的安全隐患。因此,为了更好的对变电站进行保护,不仅要对输电线路采取比较及时的预防措施,还必须要对变电站内部的相关断路器进行考虑。因为避雷器的成本一般都很高,所以经常选择相应的间隙保护。
2.选择合适的架空避雷线
架空避雷线是高压输电线路最基本最实用的防雷措施,其目的是凌空保护防止雷电直击导线,对输电导线耦合保护,降低雷击时绝缘子串上的过电压,有效地对导线进行屏蔽保护,确保输电线路的正常运行。
3.采用不平衡绝缘子方式
在现代电网规划中由于廊道稀缺,同杆架设的多回高压输电线路日益增多,对此类同杆多回线路仅采用通常防雷措施是无法满足要求,还应采用不平衡绝缘方式降低雷击跳闸率。一般二回路绝缘水平的差异为1.73倍相电压,差异过大将使线路总故障率增加。
结束语
要彻底解决雷害问题,防治输电线路雷击跳闸,必须精确了解雷击导地线或杆塔后雷电波路径对绝缘子串闪络的机理和影响然而目前线路雷击跳闸事故的查找和分析存在许多问题:首先,雷击故障点的寻找工作量大。当前对故障点的查找主要依靠雷电定位系统和故障录波装置进行大致定位,有时还存在误判。特别是在山区,巡线人员翻山越岭,费时费力,还有可能延误送电等严重后果所以雷击跳闸故障原因难于准确辨别。在电力系统运行中,往往将发生在雷雨天气而又未能查明故障点的线路跳闸原因均认定为雷击故障,这就影响了对事故真正原因的查找,留下了再次发生事故的隐患。
参考文献:
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