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高壓輸電線路雷電防護(hù)現(xiàn)狀


編輯:2021-12-19 09:43:55

摘要

       隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,高壓輸電線路越來越多,高壓輸電線路的安全運(yùn)行越來越受到重視。電網(wǎng)運(yùn)行過程中,長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外環(huán)境中,會(huì)受到各種惡劣天氣的影響,尤其是雷電天氣,可能會(huì)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(qiáng)高壓線路和變電站防雷現(xiàn)狀及對(duì)策研究,對(duì)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(duì)策,更好地保障輸電線路和變電站安全運(yùn)行具有重要意義。

引言

       雷電活動(dòng)是隨機(jī)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(yùn)行方式、區(qū)域雷電活動(dòng)強(qiáng)度、地形特點(diǎn)、土壤電阻率低等條件的重要性。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(dòng)頻繁,容易發(fā)生雷擊。對(duì)特殊地理環(huán)境的深入研究和防雷新技術(shù)的改進(jìn)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(duì)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(jìn)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(jì)出合理安全地敷設(shè)線路,避開這些危險(xiǎn)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(jiǎn)單,但卻是一種非常實(shí)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(shí)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(yùn)行時(shí)采取防雷措施。所謂避雷針,顧名思義,就是對(duì)高壓電力線路的一種保護(hù)。防雷措施是因?yàn)楫?dāng)線路受到雷擊時(shí),會(huì)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(duì)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(hù)線路。

1.3 確保高壓輸電桿塔有效接地

       從物理知識(shí)的角度來看,當(dāng)雷電擊中鐵塔時(shí),需要合理地引導(dǎo)雷電,使雷電能夠沿著所需的方向移動(dòng),減少對(duì)周圍環(huán)境的危害。當(dāng)桿塔可以接地時(shí),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(jìn)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(shí)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(qiáng)對(duì)高壓輸電線路的有效監(jiān)控

      需要加強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路的有效監(jiān)測(cè):(1)加強(qiáng)高壓輸電線路的承載能力監(jiān)測(cè),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(qiáng)高壓輸電線路電弧擺動(dòng)和風(fēng)擺監(jiān)測(cè),降低風(fēng)向及其對(duì)輸電線路的影響。(3)加強(qiáng)絕緣子泄漏監(jiān)測(cè),檢查絕緣子性能。(4)加強(qiáng)雷擊線路位置監(jiān)測(cè),避免重復(fù)檢查,提高防雷效率。(5)加強(qiáng)高壓輸電線路桿塔監(jiān)測(cè),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(jìn)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(dá)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(jìn)入了一個(gè)新的階段。由于防雷裝置種類繁多,在實(shí)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(dòng)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(huì)跳閘,采用自動(dòng)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(dòng)合閘裝置,可以及時(shí)消除雷電對(duì)居民工廠等區(qū)域電氣設(shè)備的影響,減少經(jīng)濟(jì)損失。

1.6 運(yùn)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(dá)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(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)實(shí)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(hù)措施

       就變電站而言,雷擊時(shí)主要表現(xiàn)為:一是雷電波會(huì)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(shí)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(duì)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(duì)電力設(shè)備的危害。實(shí)踐中也要掌握土層的實(shí)際電阻率,明確電阻率過高會(huì)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(shí)際運(yùn)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(hù)

       一是根據(jù)實(shí)際情況在變電站內(nèi)部設(shè)計(jì)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(qiáng)避雷器之間的配合,提高防雷效果。二是做好進(jìn)線段保護(hù)。為避免雷電波對(duì)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(shí)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(hù)工作。簡(jiǎn)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(chǎng)。實(shí)際上,電磁屏蔽可以用來減少電磁干擾。此外,為了避免瞬時(shí)電壓造成設(shè)備損壞,可以在關(guān)鍵位置安裝過電壓保護(hù)器等裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子設(shè)備的保護(hù),增強(qiáng)保護(hù)效果。雷電具有不可預(yù)測(cè)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(shí)際情況進(jìn)行控制。

03、高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的發(fā)展前景

       隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)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(jìn)一步改進(jìn)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(jìn)防雷裝置,控制雷電高強(qiáng)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(jià)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(chǎng),合理使用該裝置可以對(duì)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(jìn)展。各種防雷措施的效果不同,需要科學(xué)合理地使用。同時(shí)應(yīng)充分考慮自然條件、地形、雷電等特點(diǎn),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(hù)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(duì)雷電進(jìn)行一定程度的引導(dǎo),使雷電流強(qiáng)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(shí)際出發(fā),做好分析和探索,同時(shí)具體問題具體分析,選擇最科學(xué)的防護(hù)技術(shù)。同時(shí)要因地制宜,充分利用當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?,總結(jié)雷擊特點(diǎn),結(jié)合自身實(shí)際合理應(yīng)用防雷技術(shù)。



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