浅谈输电线路综合防雷措施的研究与应用
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探究高压架空输电线路防雷措施与应用摘要:对于雷电来说,它是大自然中的一种复杂的现象,同时它的随机性较强,对于其发生的概率和时间、地点我们是不能掌握的。
因此在高压架空输电线路的防雷过程中,一定要从实际情况出发,分析当地的地理情况、气象情况和线路的运行情况等,对线路的耐雷水平进行正确的核算,采用科学、合理的方法,将抗雷击能力提高,以此来最大程度地降低雷击所造成的损失。
本文探讨了高压架空输电线路防雷措施与应用。
关键词:高压架空输电线路;防雷措施;应用前言雷击作为一种自然现象,常发生在在丘陵、潮湿的盆地及湖泊附近。
受到地形和架设成本的制约,架空输电线路不可避免会经过雷暴区。
当架空输电线路遭受雷击时会造成线路和设备的损坏,甚至影响电网的安全稳定运行,因此输电线路的防雷措施显得尤为重要。
1高压架空输电线路遭雷击的主要原因高压架空输电线路受到雷击的原因较多,但多与绝缘子放电电压、雷电电流及杆塔接地阻值等因素具有直接的关系,因此在高压架空输电线路设计时,要做好合理的防雷措施,有效的保护好高压输电线路运行的安全和稳定。
1.1部分高压架空输电线路位于地区,山区由于地形复杂,再加之山谷及风口等处,更容易受到雷击的分割,这种特殊环境导致雷击频率增加。
1.2雷电天气下一些绝缘能力较强的耐张杆容易受到雷击的侵害。
当前虽然直线杆塔上的绝缘设置水平有所提高,但耐张杆的绝缘配置还处于较低水平,由于耐张杆需要承受更大的负荷,这也导致耐张杆容易出现绝缘薄弱点。
1.3在高山或是土壤电阻率较高的地方容易发生雷击。
接地电阻由于长时间的深埋在地下,使其极易受到腐蚀,造成导体绝缘面积减小,影响其分散雷电流的能力。
部分接地电阻质量达不到标准要求,这也使其在雷击作用容易发生绝缘闪络,从而引发短路故障,多次发生雷击跳闸。
1.4避雷线保护角的大杆塔上也容易发生雷击。
避雷线保护角主要是为了避免输电线受到雷击,保护角越大,其保护能力越小。
但在当前高压架空输电线路中,避雷线保护角的作用被不断削弱,无法有效的实现对绝缘子串的保护,严重时还会发生雷电对输电线的绕击状况。
高压输电线路综合防雷措施的应用近年来,随着我国电网建设的不断发展,高压输电线路数量不断增加。
然而,高压输电线路在运行过程中,常常受到雷电等天气因素的干扰,造成电力系统的短路、损坏设备、停电等严重后果。
因此,采取综合防雷措施对于保障电网安全稳定运行至关重要。
1. 综合地接、保护接地和防风切带等措施综合地接是指将架空输电线路的各种金属部件,如导线、杆塔、接地网等均接到地上,形成一个低阻抗通道,使雷电电荷迅速地排到地下,以达到抑制闪电击中的目的。
而保护接地则在串联综合地接的基础上,增加保护接地装置,有效降低带电零部件的电位,防止雷电电势过高对设备的侵害。
此外,防风切带的设置也有助于保护线路设备,防止极风区气流引发螺旋涡流和纵向涡流对线路的破坏。
2. 避雷针(或接地网)的设置避雷针是指在高压输电线路杆塔上设置的金属尖尖针,它能将空气中产生的电荷集中到针尖上,并通过接地,迅速地将电荷释放到地下。
避雷针的设计应根据周围环境、雷击频率等因素而定,以达到最佳的防雷效果。
如果避雷针效果不够好,还需设置复合避雷装置来提高防雷能力,例如避雷组合、避雷线圈等。
3. 屏蔽线路设备屏蔽是指对高压输电设备或电缆进行隔离保护,防止雷电击中设备。
例如,在变电站内,通过设置金属屏蔽罩,将变压器、开关等设备进行封闭式防护,以有效降低雷击带来的影响。
此外,对于地埋电缆,还需在电缆周围设置铠装导电网,以增强电缆的抗雷抗干扰能力。
4. 监测和预警功能采用高精度的雷电监测设备,可以对雷电过程进行实时监测,并及时发出预警信号,以提高对线路防护的反应速度。
例如,当检测到雷电将要击中线路时,立即启动遥控开关,将其切断电源,以避免损坏设备。
此外,还可以通过设立雷达站、气象站等手段,实现对雷电、大风、暴雨等天气变化的动态监控和预警。
总之,综合防雷措施对于高压输电线路设备的保护至关重要。
只有通过科学合理的综合防雷体系,才能提高电力设备的故障率和排除时间,减轻线路运行中的安全隐患,确保电力系统的稳定运行和人民生产生活的正常需求。
架空输电线路雷击故障分析与防雷措施研究摘要:架空输电线路雷击故障分析与防雷措施研究是确保电网安全稳定运行的关键课题。
雷击是导致输电线路故障的主要原因之一,对电网安全构成严重威胁。
针对这一问题,研究集中于分析雷击故障的发生机制、影响因素及故障特征,探讨有效的防雷措施。
通过技术创新和实际应用,旨在降低雷击故障率,提高输电线路的防雷性能,为电力系统的可靠运行提供坚实保障。
关键字:架空输电线路;雷击故障;防雷措施;防雷材料一、架空输电线路雷击故障分析雷击故障是架空输电线路常见的故障类型之一,主要包括直接雷击和间接雷击。
直接雷击是指雷电直接击中线路导体,导致电流过大而引发故障;间接雷击则是雷电击中线路附近的地面或物体,引起电磁感应和过电压,进而对线路造成损坏。
此外,雷电侵入波也是一种常见的雷击故障形式,指雷电产生的电磁波沿着线路传播,对线路造成干扰和破坏。
雷击故障对架空输电线路的影响十分严重。
首先,雷击可能导致线路绝缘子破损,使线路的绝缘性能下降,增加了线路故障的风险。
其次,雷击还可能导致导线断裂或引发跳闸,造成线路停电,影响电力系统的稳定运行。
此外,雷击还可能引发设备损坏和火灾风险,给电力系统带来更大的安全隐患。
雷击故障的原因和机理主要包括地理环境及气象条件、线路设计与施工缺陷以及维护不当与老化等方面。
地理环境及气象条件是影响雷击故障发生的主要因素之一。
一些地区雷电活动频繁,雷击风险较高。
此外,线路设计与施工缺陷也可能导致雷击故障的发生。
例如,线路避雷设施不完善、接地电阻过大等问题都可能增加雷击的风险。
最后,维护不当与老化也是导致雷击故障的原因之一。
长期缺乏维护的线路容易受到雷击的影响,而老化的设备更容易出现故障。
二、防雷措施原理与类型传统防雷措施主要包括避雷针及其原理、接地系统设计和绝缘配合与加强。
避雷针的原理是利用金属导体吸引雷电,将雷电引入地下,从而保护建筑物免受雷击。
接地系统设计则是确保避雷装置有效工作的关键,它能够提供低阻抗的电流通道,使雷电迅速流入大地。
高压输电线路综合防雷措施的应用浅述摘要:高压输电线路是电力系统的重要组成部分之一,其运行稳定与否直接关系到电网的运行可靠性。
为保证高压输电线路的安全、稳定、可靠运行,应当对各种防雷技术措施进行综合运用,以此来增强线路的防雷水平。
在未来一段时期,应当加大对防雷技术的研究力度,除对现有的技术措施进行优化改进和完善之外,还应开发一些新的防雷技术,从而为高压输电线路防雷提供技术支撑。
关键词:高压输电线路;综合防雷措施;应用前言:在高压线路的正常运行过程中,一旦遭受到雷击,就会有可能造成线路故障的发生,特别是在高压等级较高的线路中,其遭受雷击故障的可能性会更大,造成的危害也会更加严重。
如果没有采取合理的防雷措施,容易造成非常大的损失,严重影响到电力供应的正常开展。
1雷电对高压输电线路的影响高压输电线路暴露在外部环境下,易受恶劣天气条件和自然灾害的影响,降低电网运行的安全稳定性。
雷电是常见的自然现象,也是威胁高压输电线路安全的重要外界因素之一。
雷电对高压输电线造成的危害主要体现在以下方面:1.1直击雷危害直击雷是指雷电直接对高压输电线路产生电击,在没有采取防雷措施的情况下,易造成严重危害。
如,雷电直接击中杆塔后,雷电流急剧上升,在瞬间增大杆塔顶部与导线之间的电位差,出现闪络现象,阻碍杆塔顶部与导线的正常连通,严重时造成两者中断,直接危害到高压输电线路运行;直击雷还会对导线产生较大危害,使导线产生过电压,易引起线路故障。
1.2感应雷危害当雷云经过高压输电线所在区域时,会产生放电现象形成电磁感应,对路线造成危害。
感应雷危害是常见的雷电灾害类型,对高压输电线路的危害较小,一般对35kV以下的线路能够产生较大危害。
1.3雷电冲击波危害相比较直击雷和感应雷危害而言,雷电冲击波具备突发性的特点,在发生雷电冲击波时,高压输电线路无法承受突如其来的高压,对线路带来严重冲击和破坏,引发线路故障,进而威胁到高压输电线路的正常运行。
高压输电线路综合防雷措施的应用
高压输电线路是电力输送的重要设施,而雷击对于这些线路的安全运行会带来严重的
影响。
采取综合的防雷措施对于高压输电线路的安全运行非常重要。
对于高压输电线路,要进行合理的线路设计。
在线路设计中考虑到瞬态过电压的影响,选择适当的杆塔高度和间距,以便减少雷击的可能性。
要在高压输电线路的通道两侧设置大型接地网。
接地网能将雷击电流引入地下,减小
雷电对线路的直接影响。
通过增加接地位置和接地电阻的方式,可以提高接地网的防雷能力。
高压输电线路还需要安装避雷针。
避雷针能够在雷电来临时接收雷电,将其安全引入
地下。
通过合理的避雷针设置可以有效地降低线路被雷击的可能性。
对于高压输电线路的设备和绝缘子,也需要进行特殊处理以增强其防雷能力。
可使用
防雷耐电压高的绝缘子、金属氧化物避雷器等。
定期对高压输电线路进行维护和检修也是非常重要的。
及时发现和处理可能存在的故障,包括绝缘子的破损、接地网的损坏等,有助于保证线路的安全运行。
高压输电线路还需要建立完善的防雷监测系统。
通过监测系统对线路周边的雷电活动
进行实时监测,可以提前预警并采取相应的措施来保护线路的安全运行。
高压输电线路的综合防雷措施包括合理的线路设计、大型接地网的设置、避雷针的安装、特殊处理设备和绝缘子、定期维护和检修以及建立防雷监测系统等。
这些措施的应用
可以有效地保护高压输电线路的安全运行,降低雷击对线路带来的影响。
输电线路的防雷措施与探讨摘要:如何减少雷击对线路设备及电网安全稳定运行所造成的危害是线路防雷工作的重点,本文概述了输电线路雷电干扰的基本情况,并对输电线路雷电干扰进行了技术分析,对输电线路防雷措施问题进行了探讨,提出了输电线路的综合防雷措施。
关键词:输电线路,雷电干扰,综合防雷措施Measures and discussion on transmission line lightning protectionAbstract:How to reduce the lightning stroke ontransmission line equipmentand power system safeand stable operation of the harm caused by thefocus of line lightning protection.This paper presents an overview of basic information of the transmission line lightning interference, and the transmission linelightning interference were analyzed, the transmission line lightning protection measures arediscussed, the integrated transmission line lightningprotection measures were proposed.Key words:transmission line, lightning interference, lightningprotection measures一、输电线路雷电干扰的基本情况(一)雷电流的形成原理雷云是在有利的大气和大地条件下,由强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。
高压输电线路综合防雷措施的研究与应用刘睿发表时间:2016-12-16T14:53:27.360Z 来源:《电力设备》2016年第20期作者:刘睿[导读] 我们的日常生活、工作离不开电力,电力早已成为我们生活中不可或缺的一部分。
(云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650011)摘要:在整个电网中,高压输电线路是非常重要的一部分,它的运行是否安全将直接影响到电网是否能够正常工作。
高压输电线路因为在室外,周围环境地形非常复杂,特别是在多雨季节,雷电交加的天气更容易破坏高压输电线路,从而引起雷电事故,导致电网无法正常工作。
本文从高压输电线路存在的问题和安全隐患展开论述,并提出了高压输电线路的防雷措施,旨在降低雷电事故,保证高压输电线路安全、正常地运行。
关键词:防雷;高压输电线路;措施;研究我们的日常生活、工作离不开电力,电力早已成为我们生活中不可或缺的一部分,电力的安全问题越来越受到人们的关注,而高压输电线路作为输送电力的最重要的设备,它的安全运行必然十分重要。
高压输电线路位于野外,需要面对多变的季节、气候,以及人力不可为的自然灾害,加之附近地形地段非常复杂,更增加了高压输电线路的安全隐患,尤其是雷雨季节,一旦发生雷电事故,势必给人们的日常用电造成不便。
这就需要在架设、运行高压输电线路的时候,根据所处路段的地形特点,采取有效的防雷措施,以此保证高压输电线路的安全运行,从而保障人们能够正常、安全用电。
1高压输电线路存在的安全隐患及其原因雷电因素是造成高压输电线路故障的主要原因,所处的野外环境、地形地貌、气候等,决定了高压输电线路非常容易跳闸,导致电路无法正常运行。
如今,社会各行各业对电力的需求越来越大,雷击事故又频繁发生,给人们的正常工作和生活带来诸多不便。
若要解决高压输电线路的安全问题,就要不断研究高压输电线路的防雷措施,防患于未然,尽一切可能控制安全隐患,保证市民的用电安全。
输电杆塔在遭到雷击时会产生电压,然后形成放点通道,绝缘线路被击穿,这就是人们通常所说的高压输电线路雷击闪络。
浅谈输电线路综合防雷措施的研究与应用
发表时间:
2018-03-13T16:00:18.360Z 来源:《电力设备》2017年第30期 作者: 梁海雷 薛飞
[导读] 摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,用电量不断增加,对电力系统的稳定性和安全性提出了更高要求,输电线路作为电力系
统的重要组成部分,在保证供电安全方面发挥着重要作用。
(国网山西省电力公司晋城供电公司 山西晋城 048000)
摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,用电量不断增加,对电力系统的稳定性和安全性提出了更高要求,输电线路作为电力系统
的重要组成部分,在保证供电安全方面发挥着重要作用。输电线路长期暴露在野外,运行环境恶劣,据统计每年雷击造成的输电线路跳闸
占全年跳闸率的
35%以上。全面做好输电线路防雷工作正日渐成为电力系统开展的重点工作之一,相关单位应结合输电线路运行实际情
况,制定综合防雷方案,以此提高输电线路运行的安全性。
关键词:输电线路;综合防雷;具体措施
引言
输电线路作为电力系统中的联络线起到传输电能的重要作用,它的安全稳定运行不仅关系到电力系统的可靠运行,而且对社会的正常
生产、生活起到重要影响。随着输电线路等级的不断提升,对杆塔的高度和线路尺寸要求也越来越高,在一定程度上增加了雷击对高压输
电线路的影响程度。在我国电力系统中,每年因为雷击造成线路跳闸事故比例在
35%以上,在有些国家中还达到了50%。因此,输电线路
综合防雷措施的研究显得至关重要。
1
雷击放电过程研究
1.1
放电原理
带电荷的雷云是造成雷电现象的主要原因。当水滴穿过云层时,出现撞击分裂现象,其中分裂出来的水沫携带负电荷,由于水沫的质
量较轻,会上升至云层形成带负电的雷云,而带正电的雨滴会迅速下降,形成降雨。当雷云积聚过多时,会感应到大地上雨水的正电荷,
从而产生强大的电场,最终形成雷击。此时,如果雷云继续扩大,会导致大气的电场强度增加,在雷云之中形成火花放电。在放电过程
中,有时会产生几百千安的瞬时电流,再加上大气中光和热的作用,最终形成闪电和雷鸣。
1.2
雷电压和雷电流的形成
雷电现象的产生主要是由于空气中游离的导电分子进入到雷云中的高电势点,如果这种强大的雷电击中高压导线,雷电中携带的电流
将会在沿着导线两端运行,改变导线中的电压和电流配比。一般情况下,导线中的电压行波
u与电流行波i的比值为波阻抗,数值一般在
300Ω
。若高压线路经过雷击之后塔角的接地电阻会减小,从而在地面产生雷电反射现象,此时塔顶电位为零。但是通过雷击作用,输电线
路中的电流值增加了一倍,由于输电线路中的电阻不可能为零,因此线路中会出现电压降,形成雷电压和雷电流。
2
雷电对高压输电线路的危害
2.1
直击雷的危害
直击雷指的是对输电线路造成直接电击现象的雷电灾害,例如雷电直接击中杆塔、导线所引起的过电压,就叫作直击雷电过电压。以
雷电直击杆塔为例,雷电击中杆塔之后,雷电波沿杆塔进入大地,杆塔瞬时电位上升,同时,杆塔顶部与导线之间的电位差值也会变大,
还伴随出现闪络现象,使得杆塔顶部与导线之间的连通性变差,甚至是中断。雷电直击导线也是一种十分严重的雷电危害,输电线路遇到
雷电天气的时候,过电压会直接进入导线,产生较大的危害。
2.2
感应雷的危害
感应雷危害是输电线路遭遇较多的雷电灾害类型,当雷云经过输电线路附近时,雷电放电过程中,会形成电磁感应,这些电磁感应会
传到地下,这种雷击过电压一般对
35kV以下的电路产生的危害更加严重,对输电线路造成的危害不是很严重。
2.3
雷电冲击波的危害
雷电冲击波是一种突发的高压冲击波,会对高压输电线路产生影响,由于突发的高压冲击,很多输电线路都不能承受这些高电压,因
此导致线路被破坏,对整个电网的正常运行产生十分严重的危害。
3
输电线路常用综合防雷措施
3.1
降低杆塔接地电阻
在输电线路运行过程中,杆塔接地电阻对杆塔顶电位产生重要影响,通常情况下,若杆塔高度属于正常水平,当其型号、尺寸、数量
及其绝缘子型号确定后,降低杆塔接地电阻能够有效提高线路的耐雷水平,并在最大限度上降低反击概率。因此在防雷工作开展过程中,
工作人员应采取有效措施,合理处理杆塔接地电阻问题。例如在我国某地区输电线路防雷工作开展中,具体采取如下方式降低杆塔接地电
阻:①使用接地电阻降阻剂,降阻剂
pH值为7.5-8.6,可对接地体产生钝化作用,当接地极周围敷设完工之后,工作人员可在其周围放置降
阻剂,增大了接地极外形尺寸,从而降低周围大地介质与接地极之间的接触电阻,起到良好的降阻效果;②爆破接地技术,工作人员首先
进行爆破制裂,接下来在裂缝中放入低电阻率材料,具体使用压力机进行操作,从而有效改善大范围内土壤的导电性;③外引接地,选取
某一低土壤电阻率区域,在其中敷设辅助接地装置,进而降低整个接地系统电阻,若接地装置附近存在不冻河流,此方法效果显著,但是
其会增加防雷成本,在具体操作时接地极长度最好控制在
100m以内。
3.2
装设自动重合闸装置
装设自动重合闸装置也是一种重要的输电线路防雷措施,在我国66kV及以上高压输电线路中应用常见。安装自动重合闸装置的输电线
路雷击自动重合闸成功率可达
75%-95%左右。线路自动重合闸装置通过完成自动重合闸,可有效提高输电线路的稳定工作性能,但输电线
路在受到雷击完成线路重合闸时,为了保证输电线路的安全可靠性,还需对输电线路瞬时故障进行必要的检查,分析和判断雷击原因,清
查出输电线路中可能存在的雷击隐患。
3.3
架设避雷线
在输电线路的综合防雷保护中,架设避雷线是最常见的一种防雷措施,同时也是最基本、最有效的保护手段,110-220千伏线路一般
沿全线架设。对于架设避雷线的输电线路,当输电线路受到雷击的情况时雷击电流将以避雷线装置作为通过介质而进一步流向大地,有效
避免输电线路在雷击时出现过电压击穿线路绝缘的损坏。此外,架设的避雷线还能在输电线路受到雷击时有效起到分流效果,使得杆塔的
电流得到有效降低,最终有效降低杆塔顶部的电位。对于架设避雷线的输电线路,其避雷线的防雷效果是与输电线路的电压成正比的,电
压越高,避雷效果越好。
3.4
安装线路避雷器
安装线路避雷器是输电线路防雷的常见措施,其防雷作用十分显著,安装在输电线路或者杆塔上,能够将雷电流通过避雷针传入地下
或者相邻杆塔,从而将雷电流引向一个更加广阔的地方,防止雷电集中在某个部位对线路造成危害。在某些情况下,雷电流过大超过安全
阈值之后,避雷器就会对雷电流进行分流,将其中大部分引向导线,并且传到相邻杆塔中,减轻雷电流对击中杆塔的过电压危害。另外,
在雷击电流被引向导线的过程中,导线之间的电磁感应会作用在导线和避雷线上,产生耦合分量,从而使得导线电位上升,降低导线和杆
塔之间的电位差,从而使得绝缘子串的闪络现象被消除,也降低了跳闸的可能性。线路避雷器安装示意如图
1所示。
结语
综上所述,输电线路作为电力传输的重要载体在保障电力系统安全运行中起着重要作用,其运行状况直接关系到供电质量。在具体运
行过程中,输电线路容易受到环境等因素影响,雷击概率较高,严重威胁着输电线路运行的安全性和稳定性,因此相关单位必须采取有效
的防雷措施,从杆塔接地电阻调整和线路避雷器应用等方面着手,提高输电线路的防雷水平。
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