220kV高压输电线路防雷接地技术分析

2021-09-10 09:28陈喜刚
科技研究 2021年18期
关键词:避雷线避雷针杆塔

陈喜刚

摘要:雷电是自然界最常见、最具破坏性的自然现象之一,也是影响220kv高压输电线路安全运行的重要因素之一。高压输电线路是电力系统的有机组成部分,为了提高220kV高压输电线路防雷能力,有效保障设备及人身财产的安全,有必要采用防雷接地技术进行预防,文章将简述高压输电线路防雷的意义,以及对220kv高压输电线路防雷接地的几项常用技术进行分析,以供参考。

关键词:220kV;高压输电线路;防雷接地

前言:随着我国现代化进程的加快,电力系统在社会生活中扮演着越来越重要的角色,电网已成为人们日常生活必不可少的部分。确保电网安全、稳定地运行对维持人们正常生产和生活需要具有非常重要的意义。220kv高压输电线路是我国主要使用的高压线路,也是连接变电站和用户的重要纽带。但近年来,由于恶劣的雷雨气候,雷电造成线路故障引发重大事故的情况屡有发生,给社会带来了极大的经济损失和人员伤亡隐患,对社会得稳定与发展产生了严重地影响,因此,为了保障电力系统安全可靠运行,必须采取防雷接地措施。

一、高压输电线路防雷的意义

由于我国地域辽阔、地理环境复杂以及人口分布不均等特点,使220kv高压输电线路分布较广且大多建设在野外空旷的环境中,而这种环境是雷击地高发地。当高压输电线路遭受雷击时,会因电压骤然升高出发线路自动保护功能自动跳闸,导致部分线路甚至整个电力系统切断线路,影响人们的生产和生活。而且雷击电流会通过高压输电线路对供电设备造成破坏,会给电力企业带来巨大的经济损失。在电力系统中,高压输电线路和变电所对绝缘性地要求非常高,若相关设施的绝缘性和抗电压能力无法达到标准,设备将缺乏完善的保护,使供电系统的正常运行无法得到保障,也可能会对周围设备和人们的生命财产安全造成威胁。因此,对高压输电线路进行有效的防雷保护,不仅可以维持电力系统的正常运行,提高高压输电的效率和安全系数,提升电力系统运行的安全性,也能避免投入大量的精力、人力、财力对被破坏的电力系统进行修复,降低运营成本。为了有效提高高压输电线路的防雷水平,减少因雷击破坏而引起跳闸情况发生概率,对高压输电线路做好防雷技术显得尤为重要。

在对高压输电线路进行防雷措施设计时,需要根据不同地域情况采用不同的防雷措施,进行综合分析当地的气候状况、地形特点、土壤电阻率以及高压输电线路运行状态等等因素,制定确实可行的防雷方案,降低高压输电线路运行的雷击跳闸率,提升总体防雷性能。此外,还需要对高压输电线路进行准确的分段评估并制定应急处理预案,对当地的高压输电线路可能出现的故障和漏洞进行评估和补充,尽可能将雷击造成的损失降到最低。

二、220kv高压输电线路防雷接地技术

(一)防雷技术

(1)设置避雷针

在输电线路防雷接地技术中,避雷针是非常重要的一种措施。避雷针的主要作用是,通过检测雷云中的先导放电,并改变主放电通道产生的电场方向,利用针状结构吸引雷云中的弱雷,削弱空间中的强雷,将活跃电荷转移到避雷针上释放,从而有效控制雷擊,将雷击的危害降到最小。

(2)安装避雷线

在高压输电线路的防雷保护中,避雷线的装设是有效避雷的基础,避雷线可以引导雷电偏离导线的位置,避免雷电直接接触导线,起到保护作用。避雷线能够对流经杆塔电流量进行分流、引流,减少电流量,降低塔顶电位,使输电线路中的电压保持稳定。避雷线还可以通过耦合作用降低线路绝缘子的电压,从而减少雷击产生的感应电压。在铺设避雷线时,一般选择架设双避雷线的方式,因为线路电压越高,避雷线使用的效果越明显。

(3)提高输电线路的绝缘性

一般情况下,高压输电线杆塔的位置越高,遭遇雷击的可能性越大,因此,对高塔楼等特殊领域的高压输电线路要加强抗雷击能力。研究发现,在中高杆塔应用大爬距悬式的绝缘子、适当增加绝缘子的片数、增加杆塔顶端的空间距离,可以改变线路的绝缘性,提高输电线路的抗雷击性能。

(4)安装自动重合闸装置

高压输电线路可以安装自动重合闸装置,增强线路的自我修复能力,促使线路在遭受雷击之后,能够快速抑制因雷击引起的闪络情况和工频电弧,极大地提升输电线路的稳定性,同事还能减少线路老化、损毁的概率。很多单相闪络使用单相重合闸,以减少对用户供电效果,减少断路器维护工作量。

(二)接地技术

(1)架设耦合地线

架设耦合地线能够有效增加输电导线与地线之间的耦合作用,从而减小雷击时对塔顶的高位感应电压,降低雷击的损害。再加上耦合地线能够降低杆塔的接地电阻,同时对雷击时经过杆塔的电流具有一定分流作用,可以有效避免雷击故障的发生。

(2)降低接地电阻

因为直接雷电流在顺着杆塔入地的过程中,杆塔本身的电感和接地电阻将导致塔顶的电压迅速提高,因此,为了更好实现高压输电线路的防雷接地能力,可以适当通过降低杆塔的高度来降低接地电阻的电阻率。在土壤电阻率较低的地区可以通过降低杆塔的高度来降低接地电阻,而在土壤电阻率高的地区,降低接地电阻就比较困难,可以通过延长接地体或使用降阻剂来减低接地电阻,从而提高输电线路的防雷能力。

结语:

综上所述,电力系统的稳定运行对人们的日常生活用电安全性和稳定性具有重要现实意义,雷电作为影响220KV输电线路稳定运行的影响因素之一,需要采取多项措施进行雷击防范。因此,电力企业要继续研究和分析相关理论,累积经验,持续提升高压输电线路的防雷技术,为我国用电安全提供强有力的保障。

参考文献

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[2]李金发,张林峰,石斌.刍议220kV高压输电线路防雷接地技术[J].通迅世界,2017(10):124-125.

[3]邹华.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].科技创新与应用,2016(35):200.

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