输电线路的防雷接地技术
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输电线路防雷措施在输电线路遭受雷击时,雷电会对输电线路造成过电压冲击,破坏输电线路的绝缘层使其出现闪络或产生涉漏电弧的现象,严重时可能会导致输电线路发生相间短路或者对地短路的故障,进而导致事故跳闸,如果不能在受到雷击的输电线路进行有效的处理措施,则会导致电力系统的供电中断,影响人们的日常生产和生活。
输电线路的防雷措施有:(1)避雷线(架空地线):沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。
35KV及以下一般不全线架设避雷器,因为其绝缘水平较低,即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷,可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行,主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。
(2)降低杆塔接地电阻:这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施,措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。
反击是当雷电击到避雷针时,雷电流经过接地装置通入大地。
若接地装置的接地电阻过大,它通过雷电流时电位将升的很高,作用在线路或设备的绝缘体,可使绝缘发生击穿。
接地导体由于地电位升高可以反过来向带电导体放电的这种现象叫“雷电反击”。
(3)加强线路的绝缘:如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。
在实施上有很大的难度,一般为提高线路的耐雷水平,均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。
(4)耦合地线:在导线的下方加装一条耦合地线,具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数,可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。
(5)消弧线圈:能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧,即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。
(6)避雷器:不作密集安装,仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。
能免除线路的冲击闪络,使建弧率降为零。
(7)不平和绝缘:为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面,当采用通常的防雷措施都不能满足要求时,在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸,保护了其他线路。
220kV高压输电线路防雷接地技术探析陈 卓 陈嘉康(国网重庆电力公司北碚供电分公司)摘 要:我国高压输电线路中220kV电路分布较为广泛,此类电路往往通过户外架空方式进行连接,因此,容易受到环境因素影响出现故障,如常见的雷击故障是破坏高压输电线稳定运行的主要因素之一。
为保障电路安全,本文对220kV高压输电线路防雷接地技术进行探析,详细分析常见的高压输电线路雷击形式,并针对防雷接地技术的实际情况,提出220kV高压输电线路防雷接地技术的设计和使用方式,全面提高防雷措施的有效落实程度,保障输电线路安全运行。
关键词:220kV;高压;输电线路;防雷接地技术;继电保护0 引言输电线路受到雷电威胁较大,在电路连接设计时,需要考虑其防雷性能和特点,确保防雷效果符合要求,保障高压电路的正常使用。
目前常见的防雷方式可以归纳为两种,其一为将雷电阻挡在设施之外,避免雷电进入而影响系统运行;其二为将雷电引导到其他区域,减轻雷电对重点区域相关设备的影响。
1 220kV输电线路雷击形式高压输电线在被雷击时会发生闪络,以此为依据,将输电线路的雷击形式分为两类:其一为直击。
在雷电直击塔顶避雷线时,电流会通过避雷线传导入相邻的杆塔结构,随着杆塔传输到大地。
该情况下一部分雷电电压会留在杆塔中,与导线上的电位形成高位电压差,从而引发杆塔导线闪络。
此类雷击故障在山区输电线中发生概率相对较高。
其二为绕击。
在雷电经过线路时,受到电感影响,容易出现雷电绕击故障,发生时会产生瞬间高压,使导线电位快速提高,此时导线的电位差与杆塔电位差相差过大,引起绝缘子串击穿放电,随之出现闪络现象[1]。
由于绕击产生的瞬时电压和电流较大,使其危害相对较大且发生较为频繁,其中高压线路发生概率更大,一般占总绕击的80%左右。
对其产生原因进行分析,能够发现其与高压线路保护角有关,具体公式如下:Pa=β槡h/86-3 35(1)其中,Pa为输电线路绕击率;β为高压线路保护角。
220kV高压输电线路防雷接地技术摘要:近年来,我国电网建设进程不断加快,220kV高压输电线路建设规模越来越大,而雷击严重影响220kV高压输电线路的安全、正常运行,给人们的生产生活带来很多不便,所以为了进一步提高220kV高压输电线路的防雷效果,应采取多种有效防雷方法和技术,优化防雷设计,提高其安全性和稳定性。
关键词:220kV;高压输电线路;防雷接地技术1.高压输电线路的防雷意义通常情况下,我国的高压输电线路大都建设在较为空旷的区域,而这些区域正是雷击发生概率极高的地方。
发生雷击会给高压输电线路造成无法估量的损失,高压线路遭受到雷击后,系统就会出现跳闸以及切断线路的情况,导致整个系统的出现极大的损害。
在雷击发生的地方,当周边的绝缘措施或者是抗高压的能力比较低的话,就会造成连锁破坏的情况,从而使得产生的损失无法估量,同时也给周边居民的生命安全造成威胁。
在后期,国家还要投入大量的人力、财力、物力等对其进行修复性的工作,其在危害到人们利益的同时,也于国家的安全利益是一种较大的危害。
对防雷接地的技术合理的进行应用,可以大大的减少雷击产生的损害,使得我们国家的用电情况得到非常大的改善。
2.220kV高压输电线路的防雷接地技术2.1防雷措施2.1.1设置侧向避雷针作为一种高效避雷技术,杆塔侧向避雷针的设置主要是指通过水平侧针来达到对避雷线保护区域的有效扩展,在增加弱雷吸引数量的同时也尽可能降低220kV高压输电线路绕击的发生概率。
侧向避雷针的工作原理在于一旦雷云先导放电与地面达到一定距离时,侧向避雷针可以借助先导通道电场的改变来对电场移动方向作出调整,将雷电转移至避雷针接闪器位置,这就使得雷云电荷能够在避雷针处得到释放。
不同于保护角或是避雷线,侧向避雷针有着更加显著的雷电吸引能力,其特殊的针形结构强化了低空位置的弱雷吸引,使得高空位置的强雷作用极大减弱,更好地达到避雷目的。
关于侧向避雷针的设置可在杆塔横担临近挂点的位置安装约3m长的侧向避雷针,为了优化避雷针的防绕击效果,可将前后两端的倾斜角控制在45°左右。
浅谈输电线路的防雷接地技术孙自珂摘要:本文阐述了输电线路雷电的原因及危害的种类,介绍了输电线路防雷与接地技术,分析了接地网存在的问题和改造方法,探讨了输电线路杆塔接地降阻措施。
关键词:输电线路;防雷;接地网;接地降阻措施为了减少输电电路的雷击故障,近年来,我们采取了多种防雷措施,如降低杆塔接地电阻,提高线路绝缘水平,采用负角保护,架设耦合地线,安装线路避雷器等,这对维护好供电企业输电线路起到了一定的作用。
一、防雷接地装置结构和工作原理防雷接地技术可在很大范围当中降低甚至避免雷电对电力系统的干扰和危害,其防雷接地装置具有相当突出的抗雷电功能。
防雷接地装置的工作原理包含防雷和接地两个方面:防雷功能的实现是通过相应装置的安装避免和减轻雷电对输电线路造成的破坏;接地功能装置则是将静电接地释放,以此避免静电对输电线路造成的不良影响[1]。
两种功能都需通过安装相应装置来予以实现,发挥防雷作用保护输电线路。
了解防雷接地装置的工作原理以及构成方式具有重要意义,以下是其中几种核心装置的简单介绍。
(一)雷电接受装置防雷功能的实现原理是将自然界的雷电予以有效转换,因此防雷接地装置的实际工作是在雷电发生同时将雷电进行吸引接受,并及时处理转换雷电。
雷电接受是防雷接地装置发挥功能的前提,雷电接收装置主要由各类直接或者间接方式接受雷电的金属杆构成,对自然界大多数的雷电袭击形式都具有良好的接受效果和能力。
我们生活中常见的雷电接受装置有避雷针、带和架空地线以及避雷器等。
(二)雷电导引装置雷电导引装置也是我们常说的引下线,引下线是一种导体装置,在整个防雷接地装置中的作用是将雷电接受装置所接受的雷电流从接闪器引导输送至接地装置。
通畅情况下,雷电袭击的形式多属直接雷电以及间接雷电两种方式,都会对电力系统以及输电线路造成一定程度破坏。
防雷装置所采用的引下线材质的强度、耐腐蚀性以及热稳定性等技术方面均需达到标准要求,是防雷装置里相当重要的构件。
输电线路的防雷措施输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能,降低线路的雷击跳闸率。
在确定线路防雷的方式时,应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件,并参考当地原有线路的运行阅历,经过技术经济比较,实行合理的爱护措施。
除架设避雷线措施之外,还应留意做好以下几项措施。
1.接地装置的处理(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。
电压等级越高,降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。
对土壤电阻率较高地区,应选择更换接地网形式和置换土壤的方法,达到降阻。
在雷击多发区域,主网线路杆塔接地电阻应保证小于10Ω,山区也应小于15Ω。
在雷雨季节前,对雷击多发区域线路应按规程要求的方法,进行杆塔接地电阻测量。
(2)接地装置埋深,要求大干0.6 m,采纳增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。
严格根据规程执行接地装置的开挖检查制度。
重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量,对不合格的准时进行处理。
(3)降低杆塔接地电阻,还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
2.减小外边相避雷线的爱护角或者采纳负角爱护在以往进行防雷设计时,只要求遵照规程规定满意杆塔避雷线爱护角的要求就行了,忽视了山坡对防雷爱护角的影响,则造成了杆塔防雷爱护角不能满意防雷设计的实际要求,增加了线路闪络次数,影响了电网平安运行。
针对山区运行线路简单受绕击的状况,建议采纳有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效爱护角,以便设计时针对爱护角偏大状况实行相应措施削减雷电绕击概率。
3.加强绝缘和采纳不平衡绝缘方式在雷电活动剧烈地段、大跨越高杆塔及进线段,应增加绝缘子片数。
由于这些地方落雷机会较多,塔顶电位高,感应过电压大,受绕击的概率也较大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,达到加强绝缘的目的。
规程规定:全超群过40m的有地线杆塔,每增高10m应增加一片绝缘子。
浅析 110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计摘要:110kV的输电线路在当今社会的电力系统中发挥着至关重要的作用,由于110kV的输电线路多在高空和山区中架设,存在着许多不安全的因素,很容易遭受鸟粪、污秽物附着、雷电等不安全因素的影响,从而导致线路跳闸、短路等电网事故的发生。
所以说防雷技术与降低接地电阻可以增强架空线路安全性,提高综合防雷技术,降低对110kV输电线路的维护费用。
因此110kV输电线路综合防雷技术与降低接地电阻的设计至关重要。
关键词:110kV输电线路防雷技术接地电阻一、110kV输电线路遭受雷击原理以及降低铁塔接地电阻的必要性110kV输电线路对整个电网系统中起着至关重要地位,在社会中也起着重要作用,能够促进社会经济的发展,提高人们的生活水平。
110kV一旦发生事故,可能导致大面积停电,造成重大经济损失,因此110kV输电线路的安全也十分重要。
110kV输电线路现在已经广泛使用,但在使用过程中经常受到雷击导致的架空输电线路事故。
而雷电属于自然现象,雷云放电一般在云中或者是云间进行的,只有很少一部分电子会对地发生,而雷云相对于其他云较低,再加上110kV输电线路的周边没有任何的带其他电性的电荷云层,这样110kV架空输电线路就会对带电雷云造成吸引,雷云集聚足够多的电荷后雷云电子被吸引且会形成电流,这些能够在很短时间内达到最大值,之后再逐渐的衰减下去,其冲击波陡度和雷电流幅值也会到达最大值。
当铁塔接地电阻没有较大时,雷击塔顶时将导致塔顶电位较高,塔顶电位Uk=Ik×R×a。
其中:Uk-塔顶电位;Ik-雷电流;R-铁塔接地电阻;a-雷电流冲击系数。
这个电压Uk足够高时,可以击穿空气,雷电流向导线释放。
再加上绝缘子表面脏污,导通电流不能及时恢复绝缘强度时,形成持续性放电,最终导致跳闸和引发一系列的事故。
这个雷击后电流也会通过输电线路的铁支架传递到地面,可能对当地的居民也会造成一定的危害。
220kV高压输电线路防雷接地技术分析发布时间:2022-12-04T06:41:35.380Z 来源:《当代电力文化》2022年14期作者:顾巍[导读] 为切实满足地区经济发展要求,为各领域生产经营建设提供充足的电力资源,220kv高压输电线路工程数量进一步增多,顾巍常州凌峰润源电力工程设计有限公司江苏常州 213000摘要:为切实满足地区经济发展要求,为各领域生产经营建设提供充足的电力资源,220kv高压输电线路工程数量进一步增多,需要做好220kv高压输电线路防雷接地工作,从根源规避高压输电线路雷击问题发生。
本文就针对此,首先分析220kv高压输电线路防雷接地技术的应用重要意义,提出防雷接地技术应用要点,以期为相关工作人员提供理论性帮助。
关键词:220kv高压输电线路;防雷接地;技术前言:为切实保障220kv高压输电线路施工质量与效率,需要制定出线路防雷安装管控体系。
防雷接地水平可直接影响到220kv高压输电线路电气设施运行故障发生几率,因此需要制定220kv高压输电线路防雷接地技术方案,做好安全防护方案的交底工作,及时检查防雷接地情况,确保防雷接地设施能够在保障高压输电线路安全可靠运行过程中发挥出重要作用。
1、220kv高压输电线路雷电事故分析1.1雷电对220kv高压输电线路危害在供电线路中存在着诸多金属材料,雷击问题出现后,架空线路会产生高压冲击波,沿线路向两个方向飞速传播。
由于供电线路采用架空结构,高压冲击波不会受到任何阻碍,直接对电源通讯系统造成破坏。
在220kv高压输电线路受到雷击的情况下,受到电磁感应导线出现过电压情况,致使220kv高压输电线路绝缘结构受到破坏情况,极易出现安全事故。
不仅如此,220kv高压输电线路对地阻抗也会出现电位差,导致线路出现绝缘闪络情况。
雷电对线路造成的危害极大,严重影响到导线与变电站。
雷电会导致线路可分为反击闪络与绕击闪络两种类型。
其中,反击闪络主要就是在220kv高压输电线路避雷与杆塔上受到雷击的情况下,电力线路电压大于冲击放电电压,导致杆塔到线路导线绝缘反击问题出现[1]。
输电线路的防雷措施
1.架设避雷线使雷直接击在避雷线上,保护输电导线不受雷击。
减少流入杆塔的雷电流,对输电导线有耦合作用,抑制感应过电压。
2.增加绝缘子串的片数加强绝缘。
3.减低杆塔的接地电阻可快速将雷电流引泄入地。
4.装设管型避雷器或放电间隙以限制雷击形成过电压。
5.装设自动重合闸预防雷击造成的外绝缘闪络使断路器跳闸后的停电现象。
6.采用消弧圈接地方式。
7.架设耦合地线增加对雷电流的分流。
8.不同电压等级输电线路,避雷线的设置:
(1)500KV及以上送电线路,应全线装设双避雷线,且输电线路愈高,保护角愈小(有时小于20°)。
在山区高雷区,甚至可以采用负保护角。
(2)220~330KV线路,一般同样应全线装设双避雷线,一般杆塔上避雷线对导线的保护角为20~30°。
(3)110KV线路一般沿全线装设避雷线,在雷电特别强烈地区采用双避雷线。
在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不沿线架设避雷线,但杆塔仍应随基础接地。
架空输电线路的防雷及接地措施架空输电线路一直以来都是电力行业中的重要组成部分,它们将电力从发电厂输送到各个用电单位,承载着人们日常生活和各行各业的发展。
然而,架空输电线路在运作过程中也会遭受各种天气影响,如雷电天气会对架空输电线路造成破坏,危及电网的正常运行。
因此,防雷及接地措施的重要性不言而喻。
一、架空输电线路的特点架空输电线路是由一系列电线、电缆、线杆和附属设备组成的,其主要特点包括以下几点:1.线杆的高度往往在10米以上,电线从高空悬挂,因此容易受到雷电影响。
2.电线之间的距离比较短,面积大,容易形成较强的电荷场,也容易被雷电击中。
3.电线由金属材料构成,易于导电,雷电一旦击中,容易引起电线或设备的损坏。
二、防雷措施1.避雷针避雷针是一种用于保护建筑物或其他大型设施免受雷击的装置,其原理是将大气中的自然电荷引到高处,形成电位差,从而避免雷电击中。
同样的道理,对于架空输电线路,也可以设置避雷针来保护电线或设备不受雷电影响。
2.避雷网避雷网是用金属网构成的,通常被安装在建筑物的屋顶或高处,可以有效地抵御雷电攻击。
对于架空输电线路,避雷网同样可以起到保护作用。
一般情况下,避雷网需要与接地网相连接,以便将蓄电荷等电荷引导到地下。
3.接地线接地线是将设备与大地相连的一种导线,通过进行接地,可以将电压和电流引入地下,以地下的土壤和其他材料来分散和吸收电能。
对于架空输电线路,通过铺设接地线并与电线或设备相连接,当雷电击中时,可以将电流引入地下,保证电线或设备的安全。
三、接地措施1.接地网接地网是一个基本的电气安装,主要是为了将设备的金属构件连接到地下,使其与地面保持相同的电位。
对于架空输电线路,首先需要建造一个良好的接地网,这样可以避免雷电攻击造成的电势差,确保系统的稳定运行。
2.接地极接地极是一种地下导电材料,作为接地系统的一部分,其主要功能是将电荷引入地下,以达到保护设备的目的。
对于架空输电线路,需要建立接地极,在架空线路的某些关键位置,如变电站、变压器、柱塞、配电盘等地方进行安装,以形成一个完整的接地系统。
架空输电线路防雷与接地技术分析摘要:架空输电线路是我国长距离电力传输中最常见的架设方式,在整个电力系统中占有非常重要的地位。
正是由于架空输电线路跨越的地区多,再加上架设的形式是露天的,这就很容易受到自然天气的影响,夏秋之际更会时常遭受雷击,导致设备损坏或者跳闸的现象发生,影响线路的正常供电,所以,做好架空输电线路防雷与接地施工技术对维护我国电力系统的正常运行至关重要。
本文首先介绍了雷击对架空输电线路产生的危害,然后具体阐述了架空输电线路的防雷技术,最后具体介绍了架空输电线路的接地施工技术。
关键词:架空输电线路;电力系统;防雷;接地施工技术一、引言为了满足人们对电力需求的日益增加,近些年,我国致力于电网工程建设,现在很多偏远地区也都架设了电网,电力已经走进了千家万户。
但是,架空输电线路露天的架设环境隐藏着很多不安全因素,极容易受恶劣天气的影响,雷击就是其中最为常见的一种。
电力技术人员的当务之急就是做好架空输电线路的防雷与接地技术,确保电力能够正常输送。
二、雷击对架空输电线路的危害电网中的事故以输电线路的故障占大部分,输电线路的故障中雷击跳闸占的比重较大,尤其是在山区、丘陵的架空输电线路中,线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的,所以防止雷击跳闸以及良好的杆塔接地措施可大大降低输电线路的故障,进而降低电网中事故的发生频率,从而保证电力网络的安全性。
三、架空输电线路的防雷技术根据国内外架空输电线路多年的运行经验,下面汇总几条国内常用且效果较好的防雷措施。
1.合理选择路径大量运行经验表明,线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段。
线路若能避开这些地段,或对这些地段线路加强保护,则是防止雷害的根本措施。
实践表明,下列地段易受雷击:山区风口、顺风的河谷和峡谷、四周是山丘的潮湿盆地、地质断层地带、岩石与土壤交界处、岩石山脚下有小河的山谷、地下有导电性矿的地面和地下水位较高处、突出的山顶、山的向阳坡[1]。
2.架设避雷线架空输电线路中最常使用的避雷措施是架设避雷线,它能有效降低输电线路遭受雷击的概率。
220kV高压输电线路防雷接地技术摘要:高压输电线路是国家电网运行的关键,确保其安全正常的运行具有极为重要的意义。
雷电是高压输电线路受到破坏的主要因素,对高压输电线路的安全有效运行有着严重的威胁。
因此,关于220kV高压输电线路防雷接地技术的强化需要从雷害故障的形成及原因入手,不断拓展全新的接地技术与防雷措施,保证输电线路的防雷接地质量,从根本上提高220kV高压输电线路的防雷水平。
关键词:高压输电线路;防雷接地技术;雷电活动;避雷设施1高压输电线路防雷的意义和原则1.1高压输电线路防雷的意义现阶段,我国的高压输电线路往往都是建设在比较空旷的地方,而这部分地方恰恰是雷击发生概率比较大的地方。
在雷击发生的时候,可以在短时期内给高压输电线路造成非常大的破坏,在高压线路遭受雷击之后,系统就会做出跳闸和切断线路额反应,整个系统也会因高压形成损害。
在雷击发生的地点,如果其周围的绝缘措施和抗高压能力低,就会出现连锁破坏,进而对人们的生命财产安全造成威胁。
在雷击发生之后,所要进行的维修工作也需要投入大量的人力和财力才能够很好的对其进行修缮。
雷击会造成电力的传输失败,人们生活质量也会受到影响,结合上述所讲,高压输电线路的防雷接地技术就是非常有必要的。
应用防雷接地技术,能够有效的降低甚至避免雷击的负面影响,我国的用电质量和效率也会得到很大程度上的提升。
1.2高压输电线路防雷的原则220kV高压输电线路防雷原则就是要将尽可能的降低雷击造成的线路损失。
一切从实际出发,根据不同区域的不同情况,在防雷措施方面也同样采取不同的方法,并结合当地自然环境、生态环境、地理地质条件环境、以及线路周边环境等要素,经过实地考察后,设计出安全可靠又符合实际的防雷措施,以此达到220kV高压输电线路的防雷目的。
除此之外,还需要进行对220kV高压输电线路分段评估,对有可能发生事故,或已经破损的线路进行维修或评估补充等,将可能造成的雷击现象的影响尽可能的减少,以此使220kV高压输电线路能够更加安稳运行。
20kV高压输电线路防雷接地技术分析发布时间:2021-07-20T10:25:08.377Z 来源:《当代电力文化》2021年8期作者:谢忠明[导读] 随着社会的不断发展,促进人们对电力资源的需求的逐渐增加。
谢忠明国网西藏检修公司西藏拉萨 850000摘要:随着社会的不断发展,促进人们对电力资源的需求的逐渐增加。
高压输电线路是比较重要的线路类型,其承担的载荷相对突出,为了减少线路的安全隐患,提高输电的稳定性,应坚持在防雷接地技术上更好的完善,针对雷雨天气做出有效的应对。
本文就20kV高压输电线路防雷接地技术展开探讨。
关键词:防雷接地;高压输电线;20kv 1、雷击发生原因及危害现代化的电力事业发展速度不断加快,很多地方的高压输电线路建设,都在走向快节奏的方向,整体上的工作成绩是比较显著的。
但是,高压输电线路的架设过程中,必须充分考虑到到自然界当中的雷击现象,这是非常严重的问题。
从高压输电线路本身来分析,其在建设的过程中,大部分的原材料应用,表现为金属的特点,这些线路的结构,整体上表现为架空的特点。
当雷击发生以后,会在高压输电线路当中,瞬间产生大量的电流,也就是我们日常所说的感应电流。
强大的电流进入到高压输电线路以后,直接参与了正常的电流输送,对于整体输电线路内部的电压,直接造成了迅速升高的特点,会对输电过程的安全性,构成非常严重的威胁,针对高压输电线路的设备造成严重的破坏,同时对于电力通信系统,也造成了较大的损害。
由此可见,高压输电线路的雷击问题,必须按照科学的手段来应对,应坚持在防雷接地技术上,按照科学方式来应用。
、20KV高压输电线路遭受雷击的过程分析 2.1雷击的的原因供电线路中分布着许多金属材料,雷击发生的瞬间,架空线路中会产生一股高压冲击波,沿着线路的两个方向飞速传播,因为供电系统采取的是架空结构,所以这股巨大的高压冲击波不会受到任何阻碍,直接将电源通讯系统破坏掉。
高压线路中常用的避雷装置:高压避雷器或者阀型避雷器,但由于雷电来得太快,避雷装置启动太慢,残压太高,导致低压输电线路出现很强的暂态过电压,从而降低了避雷效果。
探究220kV高压输电线路防雷接地技术兰自冉摘要:线路防雷性能优劣主要体现在线路雷击跳闸率以及线路耐雷水平上,其具有内在联系,线路耐雷水平高,线路防雷性能越好,雷击跳闸率也会降低。
在采取高压输电线路防雷措施时,要考虑多种因素,采用合理有效的对策。
关键词:220kV高压;输电线路;防雷;接地技术一、220kV高压输电线路防雷接地的意义电力是社会发展和生产的关键动力资源,为了能够促使社会的进步和发展,国家电网结合我国的地理条件建设了很多高压输电线路,其中有很多的高压线路都处于较为空旷的郊外,而郊外的露天环境很容易让线路受到外界因素的影响,尤其是雷击。
若是发生雷击则很容易为高压线路形成危害,线路一旦被雷击就很有很可能因为电压太高而自动跳闸,系统也会自动切断线路,这会让整个电力系统都遭到损害,并且影响人们的正常用电。
若是雷击地点周围设备的绝缘性和抗压力不够,则会因为雷击形成的电流形成二次伤,对周围的群众的生命和财产安全形成威胁。
雷击对于高压输电线和整个电力系统而言都是极其危险的,在遭到雷击后进行的维修工作也会花费大量的资金和人力。
雷击不但会让电力资源的传输突然中断,对人们的正常生活和工作形成影响,同时也容易降低电网系统的经济效益,影响社会的发展。
因此,220kV的高压输电线路的防雷接地工作很有意义。
经过对有效的防雷接地技术的实施,能够减少电力系统中的安全隐患,同时还能够提升电网的运行效率和安全,保障人们的正常用电。
在进行高压输电线的防雷接地工作时,其工作原则要依据输电线路处在的不同地区实施不同防雷措施,并且还要对当地的气候以及地形等情况进行充分考虑,制定出科学合理的防雷接地方案。
二、雷击发生原因及危害现代化的电力事业发展速度不断加快,很多地方的220kV高压输电线路建设,都在走向快节奏的方向,整体上的工作成绩是比较显著的。
但是,220kV高压输电线路的架设过程中,必须充分考虑到到自然界当中的雷击现象,这是非常严重的问题。
输电线路防雷接地措施的重要性及其维护摘要:雷电是一种自然现象,常常对输电线路造成严重破坏,影响供电的稳定性和安全性。
为了防止雷击对输电线路的负面影响,建立有效的防雷接地系统非常重要。
我们需要理解为什么输电线路容易受到雷击破坏。
当雷电接近地面时,会产生巨大的电荷,并通过最近的物体逃避。
输电线路由于高处暴露,并在风雨天气下经常承受大电流的负荷,往往成为雷电的主要靶子。
如果输电线路未能良好地接地,则这些强大的电荷将无法被有效地释放,从而增加了线路被雷电击中的风险。
关键词:输电线路;防雷接地;措施;重要性;维护1雷电对输电线路的危害1.1雷电对杆塔的危害雷电是一种自然现象,它可以给电力输配电系统带来很大的破坏和隐患。
当雷电击中杆塔时,杆塔成为导电物体,从而导致导线和输电设备遭受严重破坏。
这种情况下,导线可能会因为雷击而自燃,引发火灾风险。
此外,被雷击的杆塔还可能导致输配电系统瘫痪,严重影响供电的正常运行,甚至引发大范围停电。
1.2雷电对线路的危害过电压是一种在雷电活动期间可能出现的问题,它可能会对输电线路造成不良影响。
当雷电击中地面附近的物体时,强大的电荷会通过地面和大气中的水分传导,进而影响到输电线路。
这种过电压现象可能会损坏设备,并降低线路的绝缘性能。
如果不得当地处理过电压问题,可能会导致大范围的电力事故。
输电线路的过电压问题可能会导致电流过大,造成线路过载、短路等情况,进而影响周边区域的日常生活和工作。
这些事故可能会导致供电中断,影响居民的生活,也可能会影响工业生产和商业运营。
因此,相关单位需要高度重视管辖区域内输电线路的防雷工作。
实施防雷工作可以确保整个电力系统的稳定和安全运行。
首先,对于输电线路,可以采取一系列措施来降低雷电对其影响的可能性,比如安装避雷器、雷击探测设备等。
其次,加强绝缘性能的检测和维护,确保设备的正常运行。
此外,还需要建立完善的监测和维修机制,及时发现和处理线路中存在的问题。
输电线路防雷措施输电线路是电力系统中的重要组成部分,负责将发电厂产生的电能传输到各个用户终端。
然而,在雷电活动频繁的地区,雷击对输电线路的安全运行构成了严重的威胁。
因此,针对输电线路的防雷措施显得尤为重要。
要提高输电线路的防雷能力,首先需要对雷电的特点和对输电线路的影响有一定的了解。
雷电是一种极其强大的自然现象,它的主要特点是瞬态高电压、高电流、高功率和高能量。
雷击对输电线路的影响主要体现在以下几个方面:1. 直接雷击:当雷电击中输电线路时,会产生巨大的电流和电压,可能会瞬间烧毁线路设备,造成停电事故。
因此,需要采取措施减少直接雷击对输电线路的影响。
2. 感应雷击:雷电在地面或其他物体上击中时,会产生电磁感应作用,对附近的输电线路产生干扰。
这种感应雷击可能导致输电线路的过电压和过电流,损坏线路设备,甚至造成输电线路短路故障。
为了解决以上问题,需要采取一系列防雷措施来保护输电线路的安全运行。
下面将介绍几种常用的防雷措施。
1. 金属接地网:金属接地网是一种将输电线路接地的措施,它能将雷电击中的电流引入地下,减少对线路设备的影响。
金属接地网应该与输电线路的金属结构(如杆塔、导线等)连接,形成一个完整的导电通路。
2. 避雷针:避雷针是一种尖锐的金属杆,通常安装在输电线路的杆塔或大型设备上方。
避雷针能够吸引雷电,将其导向地下,从而减少对输电线路的直接击中。
3. 避雷器:避雷器是一种专门用于防止输电线路过电压的装置。
它能够在线路电压超过设定值时迅速放电,保护线路设备不受雷击的影响。
4. 避雷绝缘子:避雷绝缘子是一种特殊设计的绝缘装置,它能够将输电线路与大地之间的电压隔离开来,减少雷电对线路的感应作用。
除了上述措施外,还可以利用雷电预警系统来提前预知雷电活动,并及时采取防护措施。
雷电预警系统通过监测雷电活动的电磁信号,判断雷电的位置和强度,并及时向相关人员发出预警信号,以便他们采取必要的防护措施。
针对输电线路的防雷措施是确保电力系统安全运行的重要环节。
输电线路的防雷接地技术1 绪论第1章1.1 课题来源及研究的目的和意义“雷电”影响在输电线路故障跳闸次数中占70%~90%,给电力系统带来了大量的麻烦并且造成了巨大损失。
虽然发达国家在上世纪初已提出并研究“雷电先导放电临界击距和暴露弧”这一理念与机理,我国在解放后也开始了研究,然而,这一知识大多只在科研单位和超高压、特高压输电相关单位部分专业人员中掌握和应用。
更甚者是由于教学单位及教科书的相对传统与滞后性,目前相关大学教材中仍相当部分未编入这个课题,知道这一理念的人不多。
目前在实际应用中仍然没有引起广泛、高度的重视,在一般高压输电和配电线路中几乎没有应用,致使输电和配电线路雷电伤害问题仍然没有较根本性地得到改进和完善。
随着温室效应的发展,全球气候不断升高,年雷暴日、雷暴次数和雷电强度也不断提升,同时随着经济社会的快速发展,输电线路长度也在快速增加,准确把握雷电对输电线路的伤害原因,“对症下药”,有针对性地采取相应防护措施,最大限度地避免和减少雷电对输电线路伤害造成的损失,在工业化、自动化、现代化进程日益加快,对供电安全可靠稳定要求日益提高的今天及将来,具有十分重要现实意义。
1.2架空输电线路防雷的具体措施1.架设避雷线架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。
避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:1)分流作用,以减小流经杆塔的雷击电流,从而降低塔顶的电位。
2)通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。
3)对导线的屏蔽作用还可以减低导线上的感应过电压。
通常来说,线路电压越高,采用避雷线的效果越好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也就越低。
因此,110KV及以上电压等级的输电线路都应全架设避雷线。
同时,为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率等,避雷线对边导线的保护角应该做的小一些,一般采用20°~30°。
220KV及330KV双避雷线路应做到20°左右,550KV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角应在15°左右。
2.安装避雷针安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。
国内外不少防雷专家,对避雷针能向保护物有多大的保护距离做了系统的研究得出的结论是:对一根垂直避雷针无法获得十分肯定的保护区域。
英国的BS6511法规曾指出:经验显示不能依赖避雷针提供任何保护区的完整保护。
由于避雷针的引雷作用,所以累计次数就会提高,当雷电被吸引到针上,在强大的雷电流沿针而流入大地过程中,雷电流周围形成的磁场会产生接应过电压,它与雷电流的大小及变化速度成正比,与雷击的距离成反比。
而被保护物的自然屏蔽装置对电磁感应或电磁干扰的屏蔽作用,不能达到有效屏蔽,是保护区的弱电设备因感应电压而损坏。
3.加强线路绝缘由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔,这就增加了杆塔落雷的机会。
高杆塔落雷时,塔顶电位高,感应过电压大,而且受绕击的概率大。
为降低线路跳闸率,可在高杆塔上增加绝缘子串片数,加大跨越当导线与地线之间的距离,以加强线路绝缘。
4.采用差绝方式此措施适宜于中性地点不接地或经小弧线的接地的系统,并且导线为三角形排列的情况。
所谓差绝缘,是指同一杆塔上三相绝缘有差异,下面两相交之最上面一相各增加一片绝缘子,当雷击杆塔上或者导线上,由于导线上相对较弱的先击穿,雷电流经杆塔大地,避免两相闪路。
5.采用不平衡方式在现在高压及超高压线路上,同杆架设的双回路线口日益增多,对此线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求,可以采用不平衡方式来降低双回路雷击时跳闸率,以保障线路的连续供电。
不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串数有差异,这样,雷击时绝缘子片数少的回路先闪路,闪路后的导线相当于地线,增加了另一回路的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪路,保障另一回路的的连续供电。
6.预放电棒与负角保护针预放电棒的作用机理是减小导线、地线的间距,增大耦合系数,降低杆塔分流系数,加大导线、绝缘子片数对敌整容,改善电压分布;负角保护针可看成装在线路边导线的外侧的避雷针,其目的是改善屏蔽,降低雷击距。
7.装设消雷器消雷器是一种新型的直击防雷保护装置,消雷器对接地电阻的要求不严,其保护范围也比避雷针的较大,目前架设输电线路装设消雷器具有上千万套。
1.3 本章小结本章介绍了影响架空线路雷击的事故有很多,有一定的复杂性,解决线路的雷击问题,要从实际出发,综合治理。
在采取防雷措施前,要认真调查分析,充分了解地理、气象及线路运行等各方面的情况,核算线路的耐雷水平。
第2章 雷电分析2.1 雷击过电压及种类在输电线路上产生的大气过电压主要有两种,一种是由于雷击线路附近地面由电磁感应引起的,称为感应雷过电压;另一种是雷直击线路或杆塔引起的,称为直击雷过电压。
2.2击雷过电压根据历年来电业局对输电线路雷害事故情况统计,直击雷过电压是线路跳闸、瓷瓶闪洛、绝缘击穿的主要因素。
当雷直接击于线路杆塔或导线时产生的感应过电压较大,往往超过绝缘子串的雷电冲击放电电压值,引发线路的跳闸事故很高,对线路绝缘破坏较大。
直接雷过电可以分为三种情况:雷直接击于杆顶、击于避雷线档距中间、绕过避雷线击于导线。
通过统计分析,在上述三种雷击情况中,大部分雷击于杆顶,小部分雷击避雷线,还有一小部分雷绕击于导线。
下面是对雷击过电压正确的认识。
雷击线路铁塔或避雷线时,雷电流通过雷击电阻抗,使该点地电位与导线的电位差超过绝缘的冲击放电电压时,将会发生闪路,这种情况通常称为反击。
雷电直接击中导线,或者绕过避雷线击中导线即发生绕击。
2.3感应雷过电压大多数雷云带有负电荷,当在输电线路附近有雷云时,由于静电感应,导线上靠近雷云处将感应出(集聚)大量正电荷,如果此时雷云在输电线路附近放电,导线由于静电感应而集聚的“束缚电荷”瞬间得到释放,以波的形式沿着导线向线路两侧运动,形成感应过电压,这种由电场变化引起的雷过电压称为感应过电压的静电分量;同时由于雷电流迅速变化,在周围空间产生强大的电磁场将通过电磁感应在导线上感应出很高的电压;这两部分共同构成感应雷过电压,这部份称为电磁分量。
过电压设计规程给出了雷击线路周围时,在导线上感应的过电压为,若有避雷线时还将在避雷线上同时产生感应的过电压ad U ,反过来由于避雷线所产生的感应过电压还将与导线耦合,在导线上产生一耦合电压ad kU ,k 为耦合系数。
所以s h I U dl ad 25有避雷线时在导线上的感应过电压为ad U =ad U ()k U kU ad ad -≈1,以设计中常用的ZS2型直线杆(无避雷线)及ZS4型直线杆(有避雷线)为例计算当雷击线路周围时导线上的感应雷过电压,取得m S 65=雷电流幅值I 取KA I l 100=计算,ZS2杆(无避雷线)上导线的平均悬挂高度m d 1.12h =,ZS4杆(有避雷线)上导线的平均悬挂高度m h d 7.10=。
ZS2杆(无避雷线)在导线上的感应过电压ZS4杆(有避雷线)时在导线上的感应过电压 由于避雷线上的感应过电压在导线上产生的耦合电压为耦合系数k=k1k0,k12电晕校正系数1.1,k02导地线间耦合系数0.238。
所以有避雷线时在导线上的感应过电压:KA kU U U ad ad ad 305=-=若35 kV 线路,采用3片X-4.5型绝缘子U50%放电电压为360kV,由此可见感应雷过电压对35kV 及以下线路会引起一定的闪络事故,根据过电压设计规程提供的雷电流概率曲线可知,雷击时,雷电流幅值为100kA 的概率仅有15%左右,。
50%的概率在40kA 以下,因而当落雷距线路S>65m,对35kV 及以下线路会引起一定的闪络事故,对110kV 及以上线路,由于线路绝缘水平一般较高,7片XP-7型绝缘子放电电压为750kV 左右,所以一般不会引起闪络事故。
当雷击点到线路的距离S<65m 时,由于线路的引雷作用而将雷引向线路击于杆塔或导线。
2.4直击、绕击、反击的现象的可能原因及分析(1)直击(雷直击铁塔顶部、雷直击避雷线中央)和反击(过高的接地电阻,造成塔顶 电位大幅度上升)现象大体相同,其耐雷水 平在规程中也是做统一规定,由于篇幅有 限,在这我们把它们列入一起进行阐述,而 绕击现象与直击和反击不同,它也是引起 高压送电线路跳闸的主要原因,也是我们 今后防雷工作的重点。
雷电直击、 击跳闸一般雷电流较大,反如500KV 典型铁塔反击耐雷水平可达125KA —175KA 雷电反击一般有下列特征:①雷电绕击一般只引起单相故障;②导线上非线夹部位有烧融痕迹(有斑点)结瘤现象或导线雷击断股)的,一般是雷电绕击引起;③水平排列的中相或上三角排列的上相导线一般不可能雷电绕击跳闸;④水平或上三角排列的KA s h I U d L ad 465651.121002525=⨯=≈kW S h I U d L kd 411657.101005.25.2=⨯=≈()KAkU ad 108411238.01.1=⨯⨯≈边相或鼓形排列的中相有可能雷电绕击;⑤雷电绕击电流与导线保护角和塔高度有关,当雷电流幅值较大时,绕击的可能性较小。
(2)对于雷电反击故障,降低接地电阻、加强线路绝缘、加装耦合地线、安装线路避雷器比较有效,对于雷电绕击故障,减小避雷线保护角、安装线路避雷器、加装耦合地线比较有效。
对于双回路或多回线路,差绝缘配置有一定效果。
第3章架设防雷接地线路避雷线又称架空地线,架设在杆塔顶部,一根或二根,用于防雷,110-220千伏线路一般沿全线架设。
架空送电线着雷时,可能打在导线上,也可能打在杆塔上。
雷击导线时,在导线上将产生远高于线路额定电压的所谓“过电压”,有时达几百万伏。
它超过线路绝缘子串的抗电强度时,绝缘子将“闪络”,往往引起线路跳闸,甚至造成停电事故。
避雷线可以遮住导线,使雷尽量落在避雷线本身上,并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置,使雷电流流入大地。
雷击杆塔或避雷线时,在杆塔和导线间的电压超过绝缘子串的抗电强度时,绝缘子串也将闪络,而造成雷击事故。
通常用降低杆塔接地电阻的办法,来减少这类事故。
避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关,角度较小时,保护效果较好。
在架有两根避雷线的情况下,容易获得较小的保护角,线路运行时的雷击跳闸故障也较少,但建设投资较大。
我国近年来新建的220千伏以下线路,多采用一根避雷线。
在雷击不严重的110千伏及较低电压的线路上,通常仅在靠近变电所两公里左右范围内装设避雷线,作为变电所进线的防雷措施。
避雷线一般使用镀锌钢绞线架设,常用的截面是25、35、50、70平方毫米。
导线的截面越大,使用的避雷线截面也越大。
避雷线也会因风吹而振动,常易发生振动的地方通常装有防振锤。