第12章电力系统防雷保护121
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科技论坛 ・19・ 电力系统输电线路防雷保护技术分析 孟遂民,郭文杰, (1、三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌443002 2、国网重庆市电力公司万州供电分公司,重庆404000) 摘要:文章结合笔者多年实际工程经验,针对电力系统输电线路防雷保护技术进行了分析,并结合笔者所在供电公司的实际情况, 分析了该地区的防雷措施。 关键词:1lOkV;变电检修;发展趋势 输电线路是电网的基本组成部分,由于其分布范围广,常面临 各种复杂地理环境和气候环境的影响,当不利环境条件导致线路运 行故障时,就会直接影响线路的安全可靠运行,严重时甚至会造成 大面积停电事故。据统计,我国高压输电线路的总跳闸次数中,由雷 击引起的线路跳闸事故占40%一70%。因此,深入研究和分析输电线 路雷击事故的特点和机理,采取针对性的防治措施,对于增强电网 抵御自然灾害的能力和提高安全运行水平十分重要。 为了应对架空输电线路的雷害问题,业内有一些通用的技术手 段,如改造杆塔接地、加装线路型避雷器、加强线路绝缘等。近年来, 各大电网公司先后开展了多条频繁雷击跳闸线路的综合防雷技术 改造,取得了局部成效,但输电线路整体的雷击跳闸率依然居高不 下。 ,1防雷保护新技术 1.1雷电接闪器 国家电网南平电业局运维检修部辖区内35千伏太丹线线路总 长1O几公里,共有40根杆塔,由于其地点位置特殊,是雷击高发 区,每年的雷雨季节基本上都要发生四至五起因雷击导致的线路跳 闸故障,从今年6月开始,在其中的27根杆塔上安装一种新型的防 雷装置——雷电接闪器。 这套新型的防雷装置区别于以前的避雷系统的地方就在这个 核心元件,当雷电击向接闪器时,其产生的雷电波峰、冲击力经过 “纳米磁阻流器”的能量转换后,雷电波峰幅度可削减30%,而雷电 产生的对塔身和输电线路的冲击力则可下降70%至80%,大大提高 了输电线路和设备的耐雷水平,迅速降低线路雷击跳闸率。而原来 的避雷器只是原封不动地将雷击产生的能量牵引到地下,极易击坏 设备、线路,产生跳闸故障。 1.2“差异化防雷”技术 广西电网电科院依托全网主设备安全预警决策平台提供的强 有力的信息支撑,结合各类数据,分析了输电线路特征参数差异、走 廊雷电活动差异、历史雷害状况差异、防雷分析计算方法差异、防雷 维护措施差异和防雷工程技术经济性差异等技术要素对输电线路 雷害的发生及防治的影响。在此基础上,提出了“有选择、有侧重、有 针对、有差别”的输电线路防雷工作策略,即目标输电线路是否需要 开展防雷技术改造要有选择,不同雷击故障成因下的防雷技术改造 要有侧重,选择哪些位置杆段进行改造要有针对,改造到什么程度 要有差别。正是通过这四个维度的量化分析,对输电线路全线的雷 害风险实现了以杆塔为单元的细化评价,为防雷工程的实施提供了 科学的决策依据。 通过定制化、定量化、具体化确定输电线路防雷工程的实施方 案,试点线路实现了实效性和经济性兼得。2011年以来,差异化防 雷技术在广西电网得到迅速推广,十余条雷害频繁输电线路相继完 成了差异化防雷评估与治理。2012年雨季里,这些输电线路的雷害 问题均得到有效遏制,其中更是有数条线路未再发生过雷击跳闸。 1.3构筑坚强电网防雷体系 为确保供电线路、设施安全稳定运行,电力公司相关技术人员 应该根据季节特点、线路运行经验及相关工作部署,加强线路防雷 工作。针对各条输电线路的防雷情况进行梳理普查,积极采取防范 措施,着力做好电网防雷避雷工作;开展接地装置普查,继续加强对 不合格接地电阻测试闭环管理,及时消除设备隐患;通过各类检修、 消缺及时更换雷击瓶,保证输电线路可靠运行;定期开展防雷分析, 制订针对性措施,划分易受雷击线路、杆段提出防范措施;有效评估 线路避雷器所起防雷作用,有计划地对每条线路易受雷击点位进行 避雷器的安装,同时建立完善输电线路避雷器台帐资料,做好输电 线路避雷器检查、记录工作;结合雷暴日较高、地形较为恶劣等问 题,要求提高设计标准,对所有新建、技改线路进行全线避雷器架 设。充分利用公司内部网站、协同办公系统、宣传栏、手机短信等宣 传载体,及时发布雷电灾害监测预警信息,并对雷电防护、灾情处置 等科普知识进行宣传、教育和普及,进一步提高全公司人员的防雷 减灾意识。 1.4新型复合柱式防断线绝缘子 为提高架空绝缘导线的安全运行能力,针对绝缘导线防雷问 题,宁波电业局对区域内配电线路历年来雷击跳闸及雷电活动进行 统计分析,找出易击线路和易击段。同时采取更换新式防断线绝缘 子的措施提高配电线路综合防雷水平,防止雷电对电网造成损害。 这种新型绝缘子能防止雷电过电压引起绝缘子闪络或击穿,以 及工频电弧烧断绝缘导线,有效减少系统跳闸。该项防雷新措施的 应用,不仅可以提高电力系统安全运行水平,大幅减少施工作业人 员的劳动强度,同时也节约了作业面的有限空间,以及自恢复设计, 实现真正意义上的免维护运行。 2万州地区防雷措施分析 在我国山区,由于下垫面较为复杂,之间的热力状况差异也较 大,容易产生空气对流,因而积雨云出现的几率较大。而起伏的山峦 又使得空气运动呈现一种非常不规则的乱流状态,并能影响到相当 高的高度,容易生成雷电天气。此外,不稳定的暖湿气流进入山区, 受地形作用的抬升,也极易成为积雨云。所以,一般说来,山区出现 雷电的频率要比平原或盆地多一些。例如,我国新疆天山地区的平 均年雷电日数达50多天,而塔里木和准噶尔盆地则不足5天。 万州地区输电线路地处三峡库区腹心且分布较广,覆盖万州、 梁平、忠县、开县、云阳、城口、巫山、巫溪、奉节等一区八县,属于典 型的雷电活动频繁地区之一。从2006年至2011年5年中,万州电 网年平均雷暴日为43天,极值达59天,在全国属较强雷暴区域。 因此,应当从万州地区输电线路的实际情况出发,结合相关防 雷机理和经验,对雷击形式进行对比分析,找出万州地区输电线路 的雷击特点和存在问题,将典型输电线路雷击作为分析对象,分析 其造成雷击的影响因素,对万州地区输电线路提出有建设性的改进 防雷措施,具有重要的科学意义和应用前景。 3结论 为防止和减少雷害故障,设计中我们要全面考虑高压输电线路 经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等 情况,还要结合原有高压输电线路运行经验以及系统运行方式等, 通过比较选取合理的防雷设计,提高高压输电线路的耐雷水平。 雷电活动是一个复杂的自然现象,需要电力系统内各个部门的 通力合作,才能尽量减少雷害的发生,将雷害带来的损失降低到最 低限度。电力系统输电线路防雷是一个系统工程,在工程设计应该 全方位防护、综合治理、层层设防才能保障电力系统输电线路正常 可靠的运行,此外正确选择和使用防雷保护装置是非常重要的。
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电力供配电系统的防雷接地的分析
作者:陈玉军
来源:《华中电力》2013年第09期
摘要:国内现阶段的电力供配电系统发展中,管理人员应该对配电系统中的防雷和接地设置认真地进行调查,了解具体设置地区的地质、地貌、气象以及环境等不同因素、雷电活动规律及其被保护物的主要特点和作用等,这样就能够因地制宜地采取比较有效地防雷措施,确保做到安全有效、技术领先、经济合理的配电系统防雷接地改造。
关键词:配电系统;防雷;接地;
0.引言
这几年来伴随我国电网和相关电力设计的不断发展和改造,尤其是城市电网改造与相关变电所的自动化系统工程建设,很多建设者还可能对这些相关的电力设备中防雷接地的保护还是认识不够,这样就容易造成了很多的雷害事故,进一步导致电力自动化系统发生瘫痪或者一些电网的设备事故,这种情况所造成的损失是比较严重的。所以面对这种情况,雷电造成的危害是大家有目共睹的。因此本文中笔者对于配电系统中不同环境下的防雷和接地工程能够采取的有效手段进行介绍和分析,希望能够给大家提供一些帮助。
1. 电力中供配电线路的防雷接地措施
1.1 输电线路中的防雷接地措施
落实好输电线路中的防雷接地工作,就一定要首先结合着相关线路系统的运行模式、负荷具体的性质、电压等级等各个方面来进行全面、细致的考虑,与此同时还需要符合该地区的地形要求、雷电的强弱、土壤的电阻率等一些潜在的要求或者需求。通常情况下所选用的35KV线路不要选择全线铺设的避雷线形式,可以在其相关的变电所进线端架区域中布设长度约为1km~2km 的避雷线装置,除此之外还要在较强的雷电活动范围区域内放置些金属的氧化物避雷器或者布设相关的避雷线。110KV线路就需要全面布设好避雷线,在山区还需要使用双避雷线的方式进行避雷;假如这个地区每年的雷暴平均时间小于15 天,或雷电的活动强度相对较低,那么管理人员就可酌情不布设相关的避雷线。220 KV线路同样也应该全程地布设避雷线并且同时采用双避雷线的方式。在布设避雷线的过程中还需要特别关注将避雷线对边导线的保护角角度应该控制在20~30°间,另外一方面还需要严格地落实好杆塔接地工作的质量。
配电室达不到第三类防雷要求(一)
配电室达不到第三类防雷要求
什么是第三类防雷要求?
第三类防雷要求是指配电室在设计和建设过程中需要满足的一系列防雷标准和规范。根据国家标准《GB 》中的相关要求,第三类防雷是指在天气条件恶劣、雷电频繁的地区,配电室应具备可靠的防雷措施,以保证设备和人员的安全。
第三类防雷要求的具体内容有哪些?
• 符合防雷规范:配电室的设计和建设需要符合国家和地方的防雷规范要求,包括建筑物围雷网的设置、接地装置的设计等。
• 防雷装置的设置:配电室应配置符合国家标准的防雷装置,如避雷针、避雷带等,以提供有效的雷电保护。
• 避雷接地系统的建设:配电室的避雷接地系统应确保良好的接地效果,减小雷电危害的损坏范围。
• 避雷装置的维护和检测:配电室的防雷设施需要定期维护和检测,确保其可靠性和有效性。 为什么配电室需要符合第三类防雷要求?
配电室作为电力系统的关键部分,其运行安全直接关系到用户的用电稳定性和设备的正常运行。如果配电室不符合第三类防雷要求,可能会导致以下问题:
1. 设备受损:雷电产生的过电压可能会对配电室内的设备造成破坏,包括电力电缆、开关设备等。
2. 线路故障:雷电产生的电流可能会引起电力系统线路的故障,导致供电中断或故障。
3. 人员伤害:配电室内的人员在雷电中可能会受到电击伤害,甚至生命危险。
举例解释第三类防雷要求的重要性
假设某个地区的配电室没有达到第三类防雷要求,当雷暴来临时,可能会发生以下情况:
1. 电力线路的过电压没有得到有效的保护,导致电力系统发生故障,造成供电中断,给用户的正常用电带来不便。
2. 配电室内的设备没有受到良好的防护,可能会被雷暴中的过电压损坏,导致设备损失和维修成本的增加。
3. 如果配电室的避雷接地系统不合格或没有进行定期维护,雷电可能通过接地系统引起火灾等严重后果。 综上所述,配电室达不到第三类防雷要求会带来很多负面影响,包括设备受损、线路故障和人员伤害等。因此,在设计和建设配电室时,要严格按照相关要求进行,确保配电室的安全性和可靠性。
电力设备运行维护与故障处理手册
第1章 电力设备概述 ..................................................................................................................... 5
1.1 电力设备分类与组成 ....................................................................................................... 5
1.2 电力设备运行维护的重要性 ........................................................................................... 5
第2章 变压器运行维护与故障处理 ............................................................................................. 5
2.1 变压器的运行维护 ........................................................................................................... 5
2.2 变压器故障处理 ............................................................................................................... 5
2.3 变压器保护装置 ............................................................................................................... 5