110kV高壓輸電線路防雷措施

淺談110kV高壓輸電線路的防雷措施摘要：本文就110kv高壓輸電線路雷擊跳閘的原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對輸電線路防雷技術(shù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，最后提出合理化建議。關(guān)鍵詞：110kv高壓輸電線路防雷措施中圖分類號：tm723文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1、前言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對輸電線路供電可靠性的要求越來越高。同時(shí)伴隨著電網(wǎng)的發(fā)展，雷擊輸電線路引起的跳閘、停電事故絕對值也日益增多。110kv線路的防雷治理問題，在電力同行業(yè)中一直是老大難的問題，因線路走向、局部地形、土壤電阻、氣象條件、施工質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)等等因素，線路的防雷工作難度更大，現(xiàn)就近幾年對110kv輸電線路的防雷治理措施進(jìn)行簡要分析和探討。2、雷擊線路跳閘原因分析架空輸電線路雷害事故的形成通常要經(jīng)歷這樣4個(gè)階段：①輸電線路受到雷電過電壓的作用；②輸電線路發(fā)生閃絡(luò)；③輸電線路從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電壓；④線路跳閘，供電中斷。針對雷害事故形成的四個(gè)階段，現(xiàn)代輸電線路在采取防雷保護(hù)措施時(shí)，要做到“四道防線”：①防直擊，就是使輸電線路不受直擊雷。采取的措施是沿線路裝設(shè)避雷線。②防閃絡(luò)，就是使輸電線路受雷后絕緣不發(fā)生閃絡(luò)。采取的措施是加強(qiáng)線路絕緣、降低桿塔的接地電阻、在導(dǎo)線下方架設(shè)耦合地線等。③防建弧，就是使輸電線路發(fā)生閃絡(luò)后不建立穩(wěn)定的工頻電弧，采取的措施是系統(tǒng)采用消弧線圈接地方式、在線路上安裝管形避雷器等。④防停電，就是使輸電線路建立工頻電弧后不中斷電力供應(yīng)。采取的措施是裝設(shè)自動重合閘、雙回路線路采用不平衡絕緣方式等。3、輸電線路防雷措施3.1開展雷電參數(shù)的分析工作。結(jié)合輸電智能巡檢系統(tǒng)科技項(xiàng)目的實(shí)施，對110kv及以上輸電線路桿塔均實(shí)現(xiàn)gps衛(wèi)星定位，并將數(shù)據(jù)輸入雷電定位系統(tǒng)中去。今后凡是地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)雷電日時(shí)，都可及時(shí)查詢輸電線路附近雷電活動情況，進(jìn)行雷電活動參數(shù)的分析，以確定線路可能遭受雷擊的幾率，劃分出輸電線路遭受雷害的等級，并采取相應(yīng)的防雷措施。3.2架設(shè)避雷線。這是高壓線路防雷的基本措施,其主要作用是防止直接雷擊導(dǎo)線,發(fā)生危及絕緣的過電壓。裝設(shè)避雷線后,雷電流即沿避雷線經(jīng)接地引下線進(jìn)入大地,從而可保證線路的平安供電。依據(jù)接地引下線接地電阻的大下,在桿塔頂部形成不同的電位;同時(shí)雷電波在避雷線中傳波時(shí),又會與線路導(dǎo)線耦合而感應(yīng)出一個(gè)行波,但這行涉及桿頂電位作用到線路絕緣的過電壓幅值都比雷電波直擊檔中導(dǎo)線時(shí)發(fā)生的過電壓幅值小的多。110kv及以上電壓等級的線路普通都應(yīng)全線架設(shè)避雷線。3.3使用線路避雷器。在多雷區(qū)，使用合適的線路避雷器對防止雷害事故非常有效。因?yàn)楸芾灼鲃幼骱笙拗屏私^緣子兩端的電位差，可有效地防止反擊事故發(fā)生?，F(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明。在雷電多發(fā)地段的線路上安裝若干組線路避雷器。對防止雷擊跳閘事故非常有效。為了限制雷電波沿線路侵入發(fā)電廠或變電所?？稍诰€路的終端塔再安裝一組線路型避雷器。據(jù)有關(guān)資料介紹。安裝線路避雷器的桿塔對接地可不做嚴(yán)格要求，這是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)榫€路避雷器像其他防雷設(shè)施一樣。也是通過接地裝置把雷電流泄人大地．因而對桿塔接地電阻和接地引下線都應(yīng)嚴(yán)格要求，因線路上安裝的避雷器不便維護(hù)。所以要盡量選用免維護(hù)的線路避雷器。3.4使用接地降阻劑。降低桿塔接地電阻。山區(qū)線路多數(shù)處于高土壤電阻率地區(qū)，對接地電阻超規(guī)的桿塔，我們采取加降阻劑、挖深接地坑道改善接地土壤率的辦法將接地電阻降低到規(guī)程規(guī)定的有效范圍內(nèi)，并按規(guī)程要求每五年對全線桿塔接地電阻遙測一次，每兩年對變電站進(jìn)出口1～2公里的接地電阻遙測一次，發(fā)現(xiàn)不合格的要及時(shí)進(jìn)行更換處理。3.5架設(shè)耦合地線。耦合地線的主要作用：一是增大避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)，從而養(yǎng)活絕緣子串兩端電壓的反擊和感應(yīng)電壓的分量；二是增大雷擊塔頂時(shí)向相鄰桿塔分流的雷電流。在導(dǎo)線下方架設(shè)耦合地線的分流和耦合作用，使線路耐雷水平提高。對于110kv輸電線路，不僅減少反擊跳閘次數(shù)，也減少了一相導(dǎo)線繞擊后再對另一相造成反擊跳閘的機(jī)率。3.6提高線路耐雷水平，加強(qiáng)線路絕緣。絕緣子性能的優(yōu)劣將直接影響到線路的絕緣水平。線路運(yùn)行單位應(yīng)加強(qiáng)對絕緣子的全過程管理，加大對絕緣子的檢測力度，嚴(yán)把質(zhì)量檢驗(yàn)關(guān)，防止劣質(zhì)絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行。對于已經(jīng)掛網(wǎng)運(yùn)行的絕緣子，應(yīng)嚴(yán)格按照《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》的規(guī)定，定期對零、低值絕緣子進(jìn)行檢測，對不合格的應(yīng)及時(shí)更換，并對絕緣子的劣化率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，確保線路絕緣始終滿足運(yùn)行要求。此外，對于個(gè)別特殊區(qū)段和一些雷擊頻繁地區(qū)，可采取一些有針對性的措施，適當(dāng)加強(qiáng)線路的絕緣配合，以提高其耐雷水平。通常情況下110kv線路單串懸垂絕緣子串的絕緣子為7片，單串耐張絕緣子串的絕緣子為8片，基本能滿足防雷要求。但為了進(jìn)一步增強(qiáng)線路的耐雷水平，提高絕緣子串承受的50%沖擊放電電壓值，每串絕緣子串可適當(dāng)增加1片。實(shí)踐證明，一些增加了1片絕緣子的新線路投入運(yùn)行后，耐雷水平大大增強(qiáng)，很少發(fā)生雷擊跳閘事故。合成絕緣子以其重量輕、強(qiáng)度高、免維護(hù)、防污性能好等特點(diǎn)深受一些線路運(yùn)行單位的青睞，廣泛使用于線路的不同區(qū)段。但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在多雷區(qū)使用合成絕緣子，往往容易造成雷擊跳閘事故。究其原因，合成絕緣子雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是顯而易見的，如常規(guī)尺寸的合成絕緣子的防雷性能較差，110kv線路上的合成絕緣子雷電全波沖擊耐受電壓僅有500kv，而相同電壓等級線路上的瓷絕緣子雷電全波沖擊耐受電壓卻高達(dá)600kv，比合成絕緣子高出20%。3.7采用消弧線圈接中央式。在雷電活動劇烈時(shí),接地電阻又難于降低的地域,關(guān)于110kv及以下電壓等級的電網(wǎng)，可采用系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接中央式。這樣可使大多數(shù)雷擊單相閃絡(luò)接地缺點(diǎn)被消弧線圈消狐,不至于發(fā)長成為繼續(xù)共頻電弧。而當(dāng)雷擊惹起二相或許三相閃絡(luò)缺點(diǎn)時(shí),第一相閃絡(luò)并不會形成跳閘,先閃絡(luò)的導(dǎo)線相當(dāng)于一根避雷線,添加了分流和對未閃絡(luò)相的耦協(xié)作用,使未閃絡(luò)相絕緣上的電壓下降,從而提高了線路的耐雷水平。我國的消弧線圈接中央式運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好,雷擊跳閘率大約可以降低1/3左右。3.8裝設(shè)自動重合閘。雷擊缺點(diǎn)約90%以上是瞬時(shí)缺點(diǎn),所以應(yīng)在變電站(所)裝設(shè)自動重合閘裝置,以便及時(shí)恢復(fù)送電。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國110kv及以上的高壓線路重合閘成功率達(dá)57～95%,因此規(guī)程(sdj7-79)要求“各級電壓線路應(yīng)盡量裝設(shè)三相或單相重合閘”。同時(shí)明白強(qiáng)調(diào)“高土壤電阻率地域的送電線路。必需裝設(shè)自動重合閘裝置”。裝設(shè)自動重合閘裝置是防雷維護(hù)的有效措施之一。4、結(jié)語如何提高110kv輸電線路的運(yùn)行可靠性，設(shè)法降低雷擊跳閘己是輸電線路維護(hù)人員刻不容緩的工作。對于雷擊問題顯著的區(qū)域，更應(yīng)因地制宜地采取相對應(yīng)的防雷措施。應(yīng)該指出，到目前為止，線路防雷計(jì)算所依據(jù)的很多概念，假定和參數(shù)都不是十分正確和完善的，由某些推論得出的計(jì)算結(jié)果只可以作為衡量線路防雷性能的相對指標(biāo)，只能得出各因素的影響程度和作用大小，而應(yīng)當(dāng)更多地重視線路