【《对架空线路的维护及检修分析》4400字】

对架空线路的维护及检修研究TOC\o"1-3"\h\u37101.引言 摘要：电力系统中高压架空输电线路关系着整个电力系统工程的安全隐患，如果发生事故，会使得大面积停电对人们的生活和工作带来很多不便，也会使得经济受损。对于本论文主要研究了500kV柳东～桂林线路防雷设计中的同塔双回路的防雷方案。高压架空输电线路接地网的安全不但需要确保可以将接地阻抗的要求给满足，还得确保其使用寿命久，安全程度高。了解了我国广西地区大多都是雷雨多发地段，特别是在雨季的时候雷电较为频繁，所以导致高压架空输电线路经常遭受雷电的打击，使得线路跳闸。为了保护高压架空输电线路需要在建筑物地基的钢筋与自然金属接地物共同构成接地网，防止雷击之后的跳闸次数。关键词：高压架空输电线路、防雷接地、接地阻抗1.引言雷暴在自然界中经常发生，并伴有闪电现象。雷雨造成各种事故，造成各种危害，比如，大范围出现火灾，会发生爆炸的情况。闪电的出现也会产生很大的破坏性，闪电产生的电压以及电流都会影响到整个高压输电线路的稳定，此外，闪电高温也很容易造成火灾的出现，所以，如何防雷，这是接地系统设计人员必须要考虑的问题，接地是防雷技术的重要组成部分，必须要设计的科学合理。反之，就不可以针对防雷保护。如果高压架空输电线路受到雷电的攻击，就会造成线路损坏，就会大面积的停电，使得人们的生活受到影响，导致经济的严重受损。本文主要以500kV柳东～桂林线路为背景，对该工程进行研究，设计防雷措施，接地措施，研究高压架空输电线路耐雷水平和跳闸率。2.地理环境和导线分析该地区分为高山大岭、低山、丘陵、冲洪积准平原及河流阶地地貌，少量岩溶洼地及残丘地貌，不良地质作用主要有少量的小型崩塌、滑坡、岩溶漏斗、落水洞等，线路施工图设计时应注意避开或采取相应处措施，总体而言线路塔基工程地质条件良好。沿线主要的地貌问题有：丘陵及低山地段主要为边坡稳定性问题，尤其岩层为顺向坡或两组断裂结构面构成的块体；对于泥岩、石山等有一定的风化；对山坡的稳定造成一定的影响，冲洪积准平原及河流阶地地段可能有软土地基存在问题，地下水位下砂层有流砂问题；线路塔基定位时注意避让或者进行适当处理。2.1该地区线路雷电情况广西在我国是属于雷雨暴风经常发生的地区，它的特点就是在雨季频繁发生活动，密集程度大，雷的强度大。据沿线各地气象台站提供的记录资料，本线路所经地区的平均年雷暴日数在80左右，这表明本线路所经地区属多雷区，防雷是设计重点之一。另据当地运行部门反映，本地区线路遭遇雷害比较严重，线路运行往年跳闸次数中雷击跳闸占绝对多数。根据运行部门对历次雷击跳闸事故的调查研究和分析，认为大多数雷击跳闸都是由于绕击引起的。这与国内其他多雷暴地区雷害事故的统计结果基本一致。表明绕击就是500kV送电线路雷击跳闸的重要原因。2.2线路工程背景在柳东变~桂林变双回500kv线路工程中它所需要的电压等级为500KV，这个工程的线路从柳东500kv变电所开始到桂林500kv变电所结束。在这段线路中大多以丘陵和山地为主，所以需要考虑到山坡的牢固性，它所用到的回路是双回路，该线路总长度为139km,结合了实际情况所使用的导线型号是4*LGB-400/35型号和4*LGJ-400/50钢芯铝绞线，在地线的选择中需要两根地线：一根为普通的地线，而另一根需要使用OPGW复合光缆，在柳东变电站出线用到的普通地线大概是15km,桂林500kv变电站进线则使用的是一条LBGJ-100-30AC（YB/T124-1997）铝包钢绞线，其他路段使用的是GJ-80镀锌钢绞线，另外一条使用的是24芯OPGW光纤复合光缆地线，该线的型号是OPGW-115。2.3气象条件根据数据亚热带季风气候区，气候温和，严寒天气比较少，全线导地线均有覆冰现象。在烂木冲～狮子岭（大崇山区）和四塘镇骆家～桂林500kV变电所段，沿线气温变化范围小。按照架空线路建设的有关规定，参考当地送电线路的方案，本工程最高气温采用四十摄氏度，最低气温分段采用负十摄氏度和负五摄氏度，平均气温采用十五摄氏度。沿线地区雷电活动较频繁。据气象统计资料，桂林、临桂、永福、鹿寨多年平均年雷暴日数为65.3～74.7天，历年最多雷暴日数在88.0天～103.0天。本工程设计取平均年雷暴日数80天。3.高压架空输电线路进线防雷保护高压输电线路由于雷电的入侵导致事故出现概率有百分之五十，这是由于雷击的范围和高压输电线距离太紧导致的，有百分之七十一的事故是因为雷击导致三千米内的路线出现了问题，必须要对避雷器的雷电电流幅度值以及雷波的波动性进行限制，来保护高压输电线的线路。若是线路上的电压出现波动，且波动的幅度是绝缘的百分之五十，那么就很容易发生闪络电压，从而影响到电线线路，比如，雷电以雷波的方式侵入到导线中，那么就会导致导线出现损耗。这是由于线路和高电压输电线距离过远，传送距离越远的时候，那么它的损耗也就越多，从而坡陡度以及幅值都会大范围的减小。增设避雷线这是预防雷击的关键措施，否则若是被在高压输电线的进出线四周增设避雷线，一旦被雷击中后，整个路线都会受到相应的影响，高压输电线的保护主要是得在1-2千米的位置出就需要开始进行防护，因为通过1-2千米的冲击电晕影响，可以将入侵电波的波动性减弱，还可保护避雷器。4.高压架空输电线路的防雷与接地整个电力系统是否可以安全运行和接地装置的设计是息息相关的，高压输电线路接地系统是否合理化，会直接影响到人身和设备的安全，特别是当电力系统的规模愈发的庞大后，接地系统的设计也愈发的繁琐化，变电所变压器的接地工作涉及范围很广，不但包含了工作接地、保护接地，还包含了防雷接地。工作接地为了使电力系统上的设备运转它的功能接地。其目的是保护人员和设备的安全，防雷接地是指防雷装置对地释放雷电电流的接地。高压输电线路接地网的安全不但需要确保可以将接地阻抗的要求给满足，还得确保其使用寿命久，安全程度高。4.1接地系统发生故障分析接地网能不能得到认证的主要部分取决于接地网电流阻力的大小，测试接地网上的电阻时，通常用电压和电流的方法。需要使用到接地棒和辅助接地上的三角形，接地体上的电阻不大于10Ω。通过接地的装置电流需要大于30A，电压一定要是交流工频的电压，电压的大小需要控制在65~220V之间，这样可以保证测试的安全性，此外电压表也需要运用高内阻的表计，避免无法测试到一些云支路的分流。这种测试方式就是可以不被测量范围所局限，尤其是对于超过110KV以上系统来讲是最合适的测量方式，结果也非常接近准确数值。4.2同塔双回路的防雷设计本文全线应用同塔双回路，它的最大问题是两回一起受到雷击闪络的概率。因为超高压线路输送量比较大，双回路一起跳闸对系统的冲击大，会严重影响系统运行的稳定性。所以，必须采取措施尽量减少双回路同时发生雷击跳闸的可能性，提高同塔双回路运行的可靠性。目前，国内对500kV双回路塔采取的绝缘方式有：常规绝缘、不平衡高绝缘（差绝缘）、平衡高绝缘（六相加强）、逆相序排列中相高绝缘（中相加强）等。清华大学和武高所为三峡电站送出工程对双回路防雷问题从理论与方法上进行了较深入的研究，通过对不同塔型、不同绝缘方案雷击反击跳闸率的计算和比较，得出无论采用哪种计算方法，差绝缘或加强绝缘方案都可以减少同塔双回线路的单回跳闸率跟双回同时跳闸率。当中以鼓型塔采用双回路不平衡高绝缘、逆相序排列的方案效果最好，其耐雷水平最高，总跳闸率与其他方案相同，但双回一起跳闸的概率较低。这个方案已应用于三峡电站送出工程。本工程地处广西多雷区，绕击矛盾突出，既要尽量降低双回同时跳闸率，还要尽可能的提高线路整体的耐雷水平，提高防绕击水平，降低双回线路的总跳闸率。考虑按不平衡绝缘设计时，虽然双回事故次数在总事故次数中所占的比例减少，但随着一回线事故增多也造成总事故次数增多。为此，结合本工程的特点，从提高双回线路整体的绝缘水平和防雷性能，提高双回线路运行的可靠性，本工程同塔双回路拟采用平衡高绝缘方案，同时在双回路相序排列上考虑采用异相序（包括逆相序）的方式，以降低双回同时跳闸率。在资料计算结果表明，采用平衡高绝缘方式能显著增加线路耐雷水平，相序对单回闪络耐雷水平影响不大，但采用异相序（包括逆相序）能显著降低双回跳闸率，一般能降低20%左右。4.3防雷措施根据以上分析，为确保本线路具有足够的耐雷水平和较低的雷击跳闸率，拟采取以下措施：1）全线设置双地线作为主要防雷措施。由于双回路塔的垂直布置，塔的全高比单回路塔的水平布置高出约20m。即使达到零保护角，地线也不能完全屏蔽导线，特别是导线中下层裸露较多，屏蔽失效概率远高于单回铁塔。为尽可能降低屏蔽故障率，上下导线均设计负保护角，地线对中导线的保护角不大于5°。2）针对双回塔耐雷水平低的特点，通过防雷计算，选择了六相高绝缘方案。悬垂绝缘子串采用31片160kN级绝缘子或结构高度4850±50mm复合绝缘子（重污染地区）能有效提高线路的耐雷水平。基本塔型的耐雷水平满足过电压规定的要求。一般来说，平坦地区不小于175kA，山区不小于125kA。3）双回铁塔和双回线路的导线按不同的相序排列。根据计算，[ABC，BAC]或[ABC，cab]是各种排列的最佳组合。4）塔架上两根地线之间的距离不得超过导线与地线垂直距离的5倍。5）为避免雷击地线档距中央反击导线，导线与地线在档距中央的距离（15℃，无风时）应满足下式要求：S≥0.012L＋1式中：S——导线与地线在档距中央的距离，m；L——实际档距，m。5.1）当档距为500m时：S-导线与地线在档距中央的距离为S≥0.012*500＋1S≥7m当档距为600m时：S-导线与地线在档距中央的距离为S≥0.012*600＋1S≥8.2m当档距为700m时：S-导线与地线在档距中央的距离为S≥0.012*700＋1S≥9.4m当档距为800m时：S-导线与地线在档距中央的距离为S≥0.012*800＋1S≥10.6m6）每座塔均接地，接地装置的工频电阻应符合规范要求（表4-1）。对于距高塔2km以内的杆塔及两端变电所进线段，按一级配置接地装置，尽量降低杆塔接地电阻。5.结束语本文在分析和研究柳东变~桂林变双回500kv线路工程雷电过电压放电过程及其机理的基础上，重点进行了柳东变~桂林变双回500kv线路工程高压输电线路的防雷设计。根据各种防雷装置的保护原理，设计安装高压架空输电线路直击雷保护用避雷器，设计安装高压架空输电线路雷电侵入波保护。同时，结合基础接地知识和高压输电线路接地标准，对500kV高压架空输电线路进行了接地保护设计。经过这次毕业设计，大概了解了高压架空输电线路防雷设计的基本思路和实施步骤。在这个设计跟论文写作中，指导老师给了很多修改建议和参考文献。老师丰富的知识、不断的创新和认真的工作一直影响着我。在指导的过程中，使我留下了很深的印象，一生受益。在这里，向我最尊敬的老师和家人表示感谢和良好的祝愿。参考文献[1]黄抚君.高压架空