线路防雷技术在输电线路设计中的应用.pdf 2页

电力建设建材与装饰2015年9月线路防雷技术在输电线路设计中的应用黄剑（湖南科鑫电力设计有限公司湖南长沙410000）摘要：雷电是大自然中非常常见的一种现象，雷电具有很多自身独到的特点，它的电压非常高，同时它还存在着非常大的损坏能力，对长期暴露在室外的输电线路而言更是如此，一旦输电线路遭受了雷电的侵扰，就可能会产生非常严重的后果，主要分析了线路防雷技术在输电线路设计中的运用，以供参考和借鉴。关键词：输电线路；线路设计；防雷技术中图分类号：TM863文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）38-0280-02引言1.2山区、沿海地区的不利的地形条件由于电力建设的需要，很多输电线路和输电设备都是露天安在电路的铺设过程中会在不同程度上受到地形地貌的影响。装，导致自然条件对其影响较大。由于地形、气候、经济、环境等对于山谷带来说，谷内的气流运动复杂，并且谷内缺少线路的保因素的限制，给防雷技术的开发和应用带来了不利条件，但通过护屏障因而输电线路暴露的弧长较大，一旦谷内气压发生变化多年的不断探索和学习，我国在防雷技术上也取得了显著进展。就可能会使输电线路造成雷击；对于山坡来说，由于上坡和下坡本文对输电线路设计中的线路防雷技术进行讨论。的不同，在下坡地段通常会增大保护角度，并且增加绕击频率，1输电线路频发雷击的原因而这种增加会给山坡带来一定的压力，加深雷害程度；对于沿海地区来讲，由于沿海地区的空气中含有的盐分高于内陆地区，而不同的地区发生雷击的原因都是不尽相同的，具体包括以下空气中的盐分过高时会使提高输电线路遭到雷击的概率。几方面：淤雷电活动强烈；于山区、沿海地区的不利的地形条件；盂设计时采用的参数不准确；榆土壤电阻率的影响。1.3设计时采用的参数不准确在输电线路的设计过程中需要用到多种不同的参数，采用的1.1雷电活动强烈设计参数的不准确会给线路的铺设以及线路的防雷带来不良影我国幅员辽阔，处于不同季风带的地区的气候条件也是不一响。采用参数的不准确带来的问题主要包括线路杆塔高度设计样的，因而雷击活动的发生时间发生频率也都不尽相同。在一些的不合理、输电线路的分流作用降低以及线路的不均匀分布。山区，由于地形复杂，雷电活动尤为强烈。比如我国部分地区于山地地区，并且具有较高的森林覆盖率，雨水丰富，处于多雷区1.4土壤电阻率的影响地带，雷电击中输电线路的频率较高，造成对输电线路的破坏。土壤的电阻率也会影响输电线路。土壤的成分不同决定了受系统的配电站的数据进行上传，对数据进行存储，处理，对事故随着电网安全分析技术以及计算机技术，网络技术的迅猛发进行报警，进行远方控制等。展，实现可视化在线监控己经成为电力调度中的急切的要求通5后台监控系统的运行管理与发展分析过可视化，实现了把传统的电力调度中的基于数字、表格等的离线表达信息，向先进的图形技术进行转化，通过显示技术进行图5.1后台监控系统的运行管理形信息的表达。比如后台监控系统中潮流可视化技术，电压稳定对变电站的运行管理人员来讲，在提高自身专业技能的基础可视化技术，电力负荷预测可视化技术，暂态稳定安全域可视化上，还需要严格落实后台监控的运行管理工作。在具体实施过程技术，电力市场电量竞价计划可视化技术等，实现了将电缆系统中，经常会出现因人为因素和机器自身的因素造成的系统瘫痪，的潮流，暂态稳定区域，电压不稳定区域，电压稳定区域等通过电力调度会直接受到此类问题的影响，进而造成较大的经济损可视图进行直观形象的表达，从而可以满足调度人员对电网的失。要想避免电力监控系统中出现此类故障，需要在以下方面引监视与控制直观形象的要求。起注意：淤健全和完善监控系统的运行和管理制度。管理人员不仅要6结语严格按照相关制度操作系统，还需要强化监控值班人员的责任把后台监控系统充分的应用至电力调度中，能够合理的减小意识，严禁在工作时间打电话、玩游戏、看电视等，且绝不能利用系统出错率并提升其工作效率，能够实现变电站无人值班。随着监控设备观看光盘。如果发现值班人员违反了这些规定，就需要社会与时代的持续发展，应合理的把后台监控系统运用至电力依据制度对其进行严厉的处罚。于强化监控机的维护管理工作。调度全部过程中，致使其对应电力系统得到较好、更快的进步。技术人员需要定期、经常地检查设备，能及时找出故障，并能采取一系列有针对性的措施解决故障。盂完善管理和控制系统的参考文献认证系统。主管领导和组长需要控制管理身份认证系统，防止一[1]傅磊.电力调度中后台监控系统的应用[J].河南科技，2014（05）.些普通值班人员随意进入监控系统的后台，对此，可整体封装监[2]顾兴霞.后台监控系统在电力调度中的应用探讨[J].电源技术应用，控系统的部分操作；监控工作人员需要及时向组长汇报系统信2013（12）：484.息，并且能结合具体情况及时发送相关指令。收稿日期：2015-7-255.2电力调度后台监控系统发展趋势·280· 2015年9月建材与装饰电力建设到雷击闪烁的影响程度的不同。目前，在输电线路设计过程中，对土壤的影响考虑不够周全，因而影响了输电线路在雷雨天气的安全性和稳定性。2电路设计线路防雷技术的应用———以110kV输电线路为例2.1架设藕合地线根据雷击闪络的反击理论可知，增加藕合系数、减少电感、降低接地电阻等均可以提高线路综合耐雷水平。常规增加藕合系图2垂直接地体施加降阻剂技术数的方法是采用布设架空地线和增设藕合地线的方式实现，但提供了数据支持。由于雷击存在暂态行波和稳态电磁感应过程；因此，可以通过加2.3自动重合闸装置的安装强型强化电磁感应型杆塔接地射线等技术手段来增加藕合系自动重合闸是当线路当线路出现故障，继电保护使断路器跳数。110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构如图1闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛所示。应用于架空线输电和架空线供电线路上，该类装置可分为四种状态：单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，还能保持电力系统的运行的稳定性，该装置本身投资很低，工作可靠，在电力图1110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构系统中得到了广泛的应用。一般的，线路故障跳闸后重合闸越110kV输电线路架设耦合地线即架空地线。如果在输电线路快，效果越好。资料表明，输电线路中重合闸成功率较高，使得它的正常运行过程中发现易击区域，采取的措施就是在易击区域已经成为一种行之有效的防雷措施。的导线周围以外的区域架空地线，使输电线路遭受雷击时将雷2.4改善接地电阻电流进行耦合或者是分流，极大地减少对杆塔的耐压，进而提升当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的对输电线路的防雷需求。功能，常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接2.2避雷装置的安装地电阻，对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降2.2.1搭设避雷线低输电线电路接地电阻的方法有：淤延长或增加接地射线，针对避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优接地材料腐蚀的老旧线路，往往采取增加接地线的方式，是新建点，被广泛应用在电网建设当中，取得了不错的避雷效果。避雷和改造线路中常用的降阻方法；于垂直接地体法，该方法是在接线能减少杆塔的雷击电流，使得塔顶的电位降低，并能耦合导线地装置的射线上，每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体，一降低输电线路中绝缘子的电压，减轻雷击的破坏。实际建设中，般用角钢，并与接地线进行焊接；盂集中接地法，是指在杆塔的一般20kV的输电线路不需要装设避雷线，200kV以上的需要全基础外挖一圈直径为10耀20m、深为60cm的沟，在沟内每隔2耀程搭设避雷线，在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能3m打一根垂直接地体，用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔确保其屏蔽功能。的接地引下线相连；榆换土法，对低处土壤电阻率较高的杆塔或2.2.2安装负角保护针石头山，采用换土的方式来降低土壤的电阻，即在杆塔附近周围负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避挖出原有土壤，并回填一层电阻率低的土壤，再进行接地设置。雷针，主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽3结束语作用在导线的上方，所以雷电只能对地面放电，以此来避免雷电随着我国电力事业的不断发展以及电力资源对人们日常生绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上，其多采活重要性的不断提高，电力工作人员肩负的责任也越来越大。因用长度为2.5m或2.8m的钢针，针头做成尖锥状。而在输电线路的设计过程中，设计人员应加强对防雷措施的设2.2.3可控放电避雷针计，通过精确的计算、全面的了解和科学合理的设计，使输电线以110kV输电线路为例进行分析，在110kV输电线路中针路的耐雷水平得到提升，使输电线路的安全性得到更多的保证。对反击雷，应该减少杆塔接地电阻以便提升输电线路的耐压能力，减少输电线路跳闸事故的发生。通过水平外延接地体、深埋参考文献式接地极、填允低阻物质以及加装导电接地模块等来降低杆塔[1]叶晓东.输电线路设计及运行中的防雷技术措施研究[J].中国高新技术接地电阻，提高110kV架空线路防雷水平。在高土壤电阻率地企业，2011（33）：131~132.区，采用布设垂直接地极的方法，可以较好地改善表面干燥土壤[2]张俊心.输电线路设计与运行中的防雷措施[J].科技视界，2013（3）：185.线路杆塔存在的接地不良问题。110kV线路杆塔垂直接地极的长[3]高鑫.浅谈输电线路防雷接地设计与维护策略[J].企业技术开发：学术度宜选择1.5m左右，间距宜控制于在4~6m内，并采用圆钢或角版，2011，30（17）：45~46.钢进行加工，施工过程中应注意防腐处理。图2为垂直接地体施收稿日期：2015-8-3加降阻剂技术。作者简介：黄剑（1985-），助理工程师，本科，主要从事高压输电2.2.4雷电接闪器线路设计工作。雷电接闪器有避雷的作用，但其本体是一个感抗，其在雷击发生时能够对杆塔过电压进行消减，其对雷电流波峰消减幅度可达到30%以上。该装置能记录杆塔落雷的数据，为对雷电研究·281·