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特高压输电线路雷电绕击影响因素及防护技术

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月4期   作者:李琪1 郝成龙2
[导读] 由于用电量的逐年增加,电网系统内部线路复杂程度不断提升
        摘要:由于用电量的逐年增加,电网系统内部线路复杂程度不断提升,在一定程度上增加了输电线路的运维难度。为了进一步提升高压输电线路运维水平,要求相关人员采取科学的防雷措施,并调整原有的运维方案,保证我国电网系统能够更加安全的运行。鉴于此,本文深入分析高压输电线路运维与防雷要点。基于此,本篇文章对特高压输电线路雷电绕击
 影响因素及防护技术,以供相关从业人员参考。
关键词:特高压输电线路;避雷绕击;影响因素;保护措施
引言
        随着技术的发展我国的电网线路变得越来越负责,涉及的领域也是十分广泛的,因此保证电网的安全性和稳定性是十分重要的。高压输电线路很容易受到外界的影响,因此需要进行防雷等措施的设置,才能确保其安全的输送电压。
1特高压输电线路雷电绕击的主要影响因素概况
        1.1地面倾角
        地面倾角显著影响特高压线路的绕击特性,可以明显减弱山坡地形下地面导线屏蔽作用,增加绕击电流范围,造成杆塔易受到远距离大电流绕击。特高压直流线路绕击跳闸频率也会随地面倾角的增加而增大。
        1.2杆塔的高度与尺寸均比较大
        因为杆塔高度较高,特别容易出现迎面先导现象,再加上尺寸大,暴露的面积过大,引雷半径不断增加。
        1.3直流特高压电压运行
        直流特高压运行线路可以抑制地线发展先导,易使正极性线路表面产生的上行先导与雷电下行先导发生连接。交流电压下交流特高压线路的绕击跳闸率和工作电压相位相关,特高压ZMP2塔不同相位下的绕击跳闸率。
        1.4绝缘子的使用
        绝缘子的主要作用是防止电流回流,并支撑导线,在绝缘子进行工作的过程中,不能因为环境的变化等影响各种机电应力,从而影响到绝缘子的作用。在线路进行工作的时候,绝缘子会出现零值绝缘子,过电压经过的时候,零值绝缘子就成了薄弱的地方,这一段很容易被击穿,从而影响到了高压输电线路的正常运转。
2特高压输电线路雷电故障类型
        特高压输电线路运行期间,受雷击影响最大,由于雷击具备不可预测与复杂的特点,当雷击过大时,特别容易引发跳闸安全事故,降低各项电力设备的安全性能,同时缩短各项设备的使用时间。例如,在我国山区,因为高压输电线路的延伸距离比较长,再加上云层较低,受雷击影响特别大,严重影响输电线路的安稳运行。
3特高压线路雷电绕击保护技术
        3.1做好线路架设区域调查
        在实际工作中,区域地形、地貌严重影响输电线路屏蔽作用。因此,需严格按照地形地貌,合理利用塔杆高度和接地电阻,才能发挥系统屏蔽作用,突出输电线路雷电绕击防护性。
        3.2避雷线的架设
        架设避雷线是最基本的防雷措施,在高压输电线路当中,可以有效地防止雷击直接打到导线上,对高压输电线路具有一定的保护作用。为了确保避雷线能够起到更好的作用,可以将避雷线进行分流,降低通过杆塔和线路的雷电电流。还可以通过耦合作用,降低绝缘子中的电压,使得绝缘子能够更好地发挥作用。
        3.3保证计算精准性
        输电线路的接地电阻能承受的雷电流幅值必须严格限定在一定范围内。若超出,线路安全性无法保证。所以,要严格按照模型设计计算,保证设计的细节、全面性,才能全面实现整个输电线路的雷电绕击防护性能的优化目标。


        3.4建立特高压输电线路在线视频监控系统
        特高压输电线路路由于运行环境复杂,在运行过程中,可能受到鸟害、空气污染、雷击、风雪等自然灾害的影响,导致线路发生电力故障。因此,需要对特高压输电线路路进行巡视,及时发现线路存在的问题,并进行检修。特高压输电线路在线视频监控系统是利用现代化图像数据采集技术、压缩编码解码技术、3G通讯技术、超低功耗技术、视频监控技术等现代信息技术,对特高压输电线路路实行24h实时监测,可以解决特高压输电线路路运行过程中出现的导线挂异物、导线覆冰、鸟害、雷击等问题。高清摄像头可以24h监控输电线路的运行情况,并将采集的线路运行图像信息发送到监控中心,监控中心可以观看各个采集点的数据信息,及时发现线路存在的安全隐患,并采取有效的措施,防止电力事故的发生。并通过人工方式,在现场异常情况下连续抓拍或者摄像,达到24h全天候监测的目的,减少电力巡视工作人员的工作强度,提高高压线路运行的安全性和可靠性,为线路管理和运营单位提供直观、可靠的线路信息,为线路运行管理提供决策参考。
        3.5绝缘子污秽在线监测技术
        绝缘子污秽在线监测技术在高压输电线路监测工作中的应用,大多需要在停止电能传输后方可开展。供电企业监测人员利用传感器对高压输电线路的外层绝缘物质进行光学监测,从而计算出高压输电线路外层绝缘物质中的盐含量,引导监测人员对高压输电线路外层绝缘物质的绝缘性能进行判断。但是,绝缘子污秽在线监测技术的应用,要求传感器必须安装在绝缘子的高压端,从而保证传感器的信号处理单位可以实现对电力外流数据的实时监测,并将相关数据通过无线网络传递给主站监控管理平台。而供电企业监测人员通过对相关数据的分析比对,判断高压输电线路外层绝缘物质中绝缘子的污垢状况,为高压输电线路的维护人员提供更为全面的信息支持。
        3.6在线路中装设避雷器
        在线路中装饰避雷器,可以有效地降低直击雷对线路扥损害。在装设避雷器方面也需要进行综合的考虑,将避雷器装置在容易遭受雷击的杆塔上,利用避雷器装置的作用,将电流通过接地装置传导到大地当中,对电压也起到了限制作用,保障了高压输电线路安全有效地进行运转。
        3.7适当减小避雷线保护角
        对于高压输电线路运维人员来讲,为了更好地提升输电线路防雷性能,可以适当减小避雷线保护角。例如,运维人员可将三相导线,按三角形式进行有序地排列,或提升避雷线顶端高度,进而有效减小避雷线保护角。在输电线路铁塔装置中,通过适当减小避雷线保护角,可以显著降低雷击概率,保护输电线路更加安全。
        3.8做好高压输电线路状态的检测
        特高压输电线路的检修直接影响电路工程的质量,所以定期进行线路的检修十分必要,做好故障的预防和查明,确保输电设备的工作质量,还能够有效降低工程事故的发生几率。由于高压输电线路事故发生即紧急性,所以留给工作人员考虑的时间比较短,一旦事故发生,那么需要立即做好安全措施,做好故障的排查和检修,另外在进行检修工作时,一定要保证开关关闭。如果遇到开关可能随时接通时,一旦要联系相关的变电站,先确保线路断电,然后在开展事故的排查和检修工作。完成检修工作之后,应该马上召集检修人员离开,然后在确定线路无误之后,在和相关的供电站联系通电。
结束语
        特高压输电线路雷电绕击技术可以有效避免雷击对特高压输电线路产生的危害和影响。特高压输电线路雷电绕击影响因素包含保护角、输送电压和地面倾角等影响因素。为有效解决特高压输电线路雷电绕击隐患,不但要做好雷电绕击技术防护,还要安装好避雷针提高整体防护水平,进而保障电力网络的正常运转。
参考文献
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