探索输电线路差异化防雷技术与策略.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文探索输电线路差异化防雷技术与策略探索输电线路差异化防雷技术与策略 【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 中图分类号：TM726文献标识码： A 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。 1.输电线路雷电的原因及危害的种类 1.1输电线路雷电的产生 雷电是自然界中一种常见的放电现象。通常我们认为由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时，会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场，从而产生云团对云团和云团对地的放电过程，这就是通常所说的闪电和响雷。 1.2输电线路雷电危害的种类 输电线路线路上出现的大气过电压有两种，一种是雷直击于线路引起的，称为直击雷过电压；另一种是雷直击线路附近地面，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。雷击的危害主要有三方面： （1）直击雷。是指雷云对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中设备，雷电击中架空线，如电力线，电话线等。雷电流便沿着导线进入设备，从而造成损坏。 （2）感应雷。它可以分为静电感应及电磁感应。一旦雷云对某目标放电，雷云上的负电荷便瞬间消失，此时导线上的大量正电荷依然存在，并以雷电波的形式沿着导线经设备入地，引起设备损坏。 （3）地电位提高。当10kA的雷电流通过下导体入地时，我们假设接地电阻为10，根据欧姆定律，我们可知在入地点A处电压为100kV。 2.输电线路防雷有四道防线 2.1要保护导线不受雷击 为此可以采用避雷器、避雷针或改用电缆。 2.2如果避雷线受雷击后最好不要使线路的绝缘发生闪络 为此，需要改善避雷线的接地，适当加强线路的绝缘，个别杆塔可以使用避雷器。 2.3即使线路绝缘因雷击发生闪络也不要转变为稳定的工频电弧，即线路上不要发生短路故障，所以不会跳闸 为此应该减少绝缘上的工频电场强度或电网中性点采用不直接接地的方式 2.4即使跳闸也不要中断电力的供应 为此，可以采用自动重合闸装置，或用双回路或环网供电。 3.输电线路防雷的主要技术措施 3.1接闪接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计的通道泄放到大地中去。把一定保护范围的闪电放电捕获到，纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。 3.2接地 接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放人大地，良好的接地才能有效地降低引下线上的电压，避免发生反击。接地是防雷系统中最基础的环节。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。 3.3均压连接 接闪装置在捕获雷电时，引下线立即升至高电位，会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络，并使其电位升高，进而对人员和设备构成危害。 3.4分流分流就是在一切从室外来的导线与接地线之间并联一种适当的避雷器。当直接雷或感应雷在线路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻突然降到低值，近于短路状态，将闪电电流分流入地。 3.5屏蔽 屏蔽就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来，阻隔闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。 4.输电线路的防雷与接地技术 110500千伏架空送电线路设计技术规程规定，输电线路的防雷，应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式，并结合当地雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式，同时要结合当地已有运行线路的运行经验，地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，在计算耐雷水平后，通过技术经济比较采用合理的防雷方式。 4.1 35kV线路不宜全线架设避雷线，一般在变电所的进线段架设12km的避雷线，同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线，或者安装线路金属氧化物避雷器，然而，对系统稳定性和供电可靠性要求不断提高的现代化智能电网，一般全线至少架设一根避雷线，缺点是增加线路投资建设成本和维护运行成本。 4.2 110500千伏架空送电线路设计技术规程规定，110KV线路应全线架设避雷线，山区应采用双避雷线；但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设避雷线。 4.3 220KV线路应全线架设避雷线，同时应采用双避雷线。 4.4对于35kV线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数，一般应满足以下条件： （1）持续运行电压（有效值）不小于40.8kV。 （2）额定电压（有效值）不小于51kV。 （3）直流1mA参考电压不小于73kV（范围在7374kV之间）。 （4）标准放电电流5kA等级下残压（峰值）不大于：雷电冲击134kV、操作冲击114kV、陡波冲击154kV。 （5）2000us方波电流（峰值）200A。 （6）对绝缘配置，根据线路污秽等级要求确定。 5.输电线路接地网存在的问题及改造方法的研究 接地网是防雷系统中最重要的一个部分，由于环境的不同接地网的设计也存在较大差异。接地网主要由接地体、连接线组成接地，其中影响接地效果的因素有土壤电阻率、接地体的选择、接地材料的防腐和合理的布划接地网络。输电线路的各项保护措施有：架设避雷线；降低杆塔接地电阻；架设耦合地线；加强杆塔绝缘；线路防雷保护对路径选择的要求；这几项中接地网是很重要的一个组成部分。 5.1输电线路接地网的意义 接地网主要的目的就是为了防雷。当雷击杆塔或者避雷线的时候在输电线路的防雷技术中，避雷线可以将大部分线路周围的雷电接收到。接收到以后必须将这些电流输送到大地中，由于电流比较大，如果接地网的接地性质不佳，那么势必就会影响防雷的效果，这样就会对线路中电能造成损失。 5.2输电线路接地网存在的问题 我国以前的输电线路接地网，由于没有起到所应该的作用，造成高压输电线路投运后发生雷击事故导致电能大量的损失其主要原因有：（1）接地网设计不合理；（2）施工问题；（3）接地网使用的材料不合理；（4）接地网部分以外的防雷措施的设计不合理；（5）腐蚀问题。 6.输电线路杆塔接地降阻措施的探讨 对于接地电阻超标的杆塔进行降阻改造是提高线路耐雷水平保证线路安全运行的重要措施。但对输电线路来说，由于降阻主要是出于防雷的需要，所以对降阻措施又有明确的要求，即以降低杆塔冲接接地电阻为主要目的。 7.加装氧化锌避雷器 这种方法造价高,效果最好,可以防止各种过电压,但避雷器本身需要定期检查试验,运行成本较高,对于交通不便的地方不适宜,一般用于35kV线路。 8.采用不平衡绝缘方式 在同杆架设的双回线路中,当采用常规的防雷措施不能满足要求时,还可以采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率。雷击时,绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平,使之不发生闪络以保证继续供电。 9适当增加线路的绝缘配置,降低建弧率 这种方法投资巨大,施工工作量也大,涉及对导线弧垂的调整。 10.架设耦合地线 在降低杆塔接地电阻有困难时,可以采用在导线下方架设地线的措施,其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用,以降低绝缘子串上的电压。此外,偶合地线还可增加对雷电流的分流作用。 11.加装可控放电避雷针 该装置以