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高壓輸電線路雷電防護現(xiàn)狀


編輯:2021-12-19 09:59:16

摘要

       隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,高壓輸電線路越來越多,高壓輸電線路的安全運行越來越受到重視。電網(wǎng)運行過程中,長時間暴露在室外環(huán)境中,會受到各種惡劣天氣的影響,尤其是雷電天氣,可能會造成輸電線路跳閘事故。此外,隨著高壓輸電線路提升高度的增加,高壓輸電線路雷擊跳閘的概率越來越高,導(dǎo)致變電站等設(shè)備故障,影響居民生產(chǎn)生活。因此,現(xiàn)階段加強高壓線路和變電站防雷現(xiàn)狀及對策研究,對于全面掌握高壓輸電線路和變電站防雷基本情況,研究更加合理的防雷對策,更好地保障輸電線路和變電站安全運行具有重要意義。

引言

       雷電活動是隨機的、分散的,很難準(zhǔn)確。因此高壓線路和變電站的防雷方案應(yīng)充分考慮輸電線路、變電站、系統(tǒng)運行方式、區(qū)域雷電活動強度、地形特點、土壤電阻率低等條件的重要性。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果,因地制宜采取合理的綜合防雷措施是未來防雷研究的主要方向。地理上,如山區(qū)、荒野地區(qū)、高原地區(qū),地形復(fù)雜,雷電活動頻繁,容易發(fā)生雷擊。對特殊地理環(huán)境的深入研究和防雷新技術(shù)的改進也是目前防雷研究的重要方向。

01、高壓輸電線路預(yù)防雷電的對策

1.1 選擇科學(xué)合理的輸電線路

       高壓電輸電線路架設(shè)前,必須充分考慮施工準(zhǔn)備。需要進行全面的調(diào)查,了解待建區(qū)域的環(huán)境,尤其是當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?,?dāng)?shù)氐臍夂蛘{(diào)查是否有雷擊的傾向。只有這樣才能設(shè)計出合理安全地敷設(shè)線路,避開這些危險區(qū)域,選擇安全穩(wěn)定的敷設(shè)線路。雖然這種方法看起來很簡單,但卻是一種非常實用有效的方法。既能防止高壓輸電線路產(chǎn)生雷電效應(yīng),又能有效降低輸電成本。這是中國實際安裝的基本措施。

1.2 合理的架設(shè)避雷線

      隨著我國科技的發(fā)展,相關(guān)研究也越來越成熟。為了有效防止雷擊,減少雷擊造成的危害,一般在輸電線路穩(wěn)定運行時采取防雷措施。所謂避雷針,顧名思義,就是對高壓電力線路的一種保護。防雷措施是因為當(dāng)線路受到雷擊時,會將雷電產(chǎn)生的電流分開,起到分流的作用,因此可以減少雷電電流過大造成的影響,從而減少電流對輸電線路的危害。此外,避雷針還可以屏蔽輸電線路本身的電壓,降低線路的感應(yīng)電壓,降低雷擊與線路的接觸率,從而保護線路。

1.3 確保高壓輸電桿塔有效接地

       從物理知識的角度來看,當(dāng)雷電擊中鐵塔時,需要合理地引導(dǎo)雷電,使雷電能夠沿著所需的方向移動,減少對周圍環(huán)境的危害。當(dāng)桿塔可以接地時,擊中桿塔的巨大雷電可以引向地面,起到一定的防雷作用。通過增加桿塔的導(dǎo)向功能,可以進一步優(yōu)化防雷效果。結(jié)果表明,桿塔與地面的接觸電阻越小,導(dǎo)向效果越好,防雷效果越明顯。因此,安裝時應(yīng)采取措施降低接地電阻。采取的具體措施是:增加塔身與地面的接觸面積,將塔身加高至地面,或輻射接地,或在地面增加材料,以降低電阻,充分發(fā)揮防雷功能。

1.4 加強對高壓輸電線路的有效監(jiān)控

      需要加強對高壓輸電線路的有效監(jiān)測:(1)加強高壓輸電線路的承載能力監(jiān)測,主要是在惡劣天氣下,避免高壓輸電線路過載引起的故障。(2)加強高壓輸電線路電弧擺動和風(fēng)擺監(jiān)測,降低風(fēng)向及其對輸電線路的影響。(3)加強絕緣子泄漏監(jiān)測,檢查絕緣子性能。(4)加強雷擊線路位置監(jiān)測,避免重復(fù)檢查,提高防雷效率。(5)加強高壓輸電線路桿塔監(jiān)測,防止人為破壞。

1.5 通過采用新型的研究裝置來提高安全性

       隨著相關(guān)領(lǐng)域研究投入的不斷增加,結(jié)合國內(nèi)外的一些先進技術(shù),開發(fā)出了相應(yīng)的防雷裝置通過在高壓輸電線路上加裝避雷器,可以達到合理的防雷效果。這種方法在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用,在國內(nèi)的應(yīng)用也進入了一個新的階段。由于防雷裝置種類繁多,在實際使用中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的避雷器。近年來,自動合閘裝置的應(yīng)用也非常頻繁。雷電造成的高壓電擊穿高壓輸電線路,線路大部分情況下都會跳閘,采用自動合閘裝置可以有效地減少和消除雷電效應(yīng)。因此,為了更好地解決雷電引起的跳閘事故,通過安裝自動合閘裝置,可以及時消除雷電對居民工廠等區(qū)域電氣設(shè)備的影響,減少經(jīng)濟損失。

1.6 運用好避雷器

       在高壓輸電線路上安裝避雷器是一種非常有效的措施。它在一些發(fā)達國家得到了廣泛的應(yīng)用。然而,在我國,避雷器的應(yīng)用還處于起步階段。此外,防雷成本高,技術(shù)要求也高。因此,在實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇避雷器的類型,并做好相應(yīng)的方案分析,以便更好地使用避雷器。

02、變電站中的防護措施

       就變電站而言,雷擊時主要表現(xiàn)為:一是雷電波會直接影響變電站的電氣設(shè)備。二是雷電過電壓和架空線路直接沖擊雷電過電壓,形成雷電波侵入變電站。因此,必須從變電站的實際情況出發(fā),并在此基礎(chǔ)上制定有效措施,做好變電站的防雷工作。

2.1 防止直接雷擊

       為了減少對變電站設(shè)備的危害,一般采用避雷針和導(dǎo)線向土壤中注入雷電,以減少對電力設(shè)備的危害。實踐中也要掌握土層的實際電阻率,明確電阻率過高會直接影響避雷針和避雷線的工作效果,甚至導(dǎo)致反向放電。因此,在實際運行中,可以通過向土壤中添加降阻劑來保證土壤與導(dǎo)體和避雷針的連接效果。

2.2 雷電波的防護

       一是根據(jù)實際情況在變電站內(nèi)部設(shè)計相應(yīng)的避雷器。每條母線上應(yīng)安裝避雷器,其位置應(yīng)保證避雷器與變壓器之間的距離。此外,在滿足其他要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)加強避雷器之間的配合,提高防雷效果。二是做好進線段保護。為避免雷電波對變電站的影響,保證相關(guān)電氣設(shè)備不被損壞,可在相鄰變電站的線路上設(shè)置避雷線,實現(xiàn)分流,保證設(shè)備絕緣能承受雷電流。三要做好微電子設(shè)備的保護工作。簡單來說,變電站微電子設(shè)備的雷擊主要是雷電流中的瞬態(tài)電磁場。實際上,電磁屏蔽可以用來減少電磁干擾。此外,為了避免瞬時電壓造成設(shè)備損壞,可以在關(guān)鍵位置安裝過電壓保護器等裝置,實現(xiàn)對微電子設(shè)備的保護,增強保護效果。雷電具有不可預(yù)測性和不可控性,使高壓輸電線路和變電站的防雷工作復(fù)雜化。因此,必須根據(jù)實際情況進行控制。

03、高壓輸電線路和變電站雷電防護的發(fā)展前景

       隨著時代的發(fā)展和進步,高壓輸電線路和變電站的防雷要求已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀,需要進一步改進和完善。為適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的要求,需要積極創(chuàng)新防雷措施。比如改進防雷裝置,控制雷電高強度電流,形成可控放電,這樣的防雷效果很好,是一種極具推廣價值的防雷設(shè)備。變電站可以使用微電子設(shè)備來產(chǎn)生電磁場,合理使用該裝置可以對變電站的輸電設(shè)備形成有效的電磁屏蔽,有效避免雷擊。此外,許多防雷措施得到了發(fā)展和應(yīng)用,高壓輸電線路和變電站的防雷工作也取得了很大進展。各種防雷措施的效果不同,需要科學(xué)合理地使用。同時應(yīng)充分考慮自然條件、地形、雷電等特點,完善電力系統(tǒng)防雷措施,提高防雷能力。為防止雷電波侵入變電站,保護設(shè)備不受損壞,應(yīng)在變電站附近的線路上設(shè)置避雷線,并對雷電進行一定程度的引導(dǎo),使雷電流強度在電氣絕緣允許范圍內(nèi)。

04、結(jié)束語

      總的來說,為了保證高壓輸電線路的安全及其防雷效果,必須從實際出發(fā),做好分析和探索,同時具體問題具體分析,選擇最科學(xué)的防護技術(shù)。同時要因地制宜,充分利用當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?,總結(jié)雷擊特點,結(jié)合自身實際合理應(yīng)用防雷技術(shù)。


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