王軍
摘要:隨著社會的不斷發展和進步,供電網絡作為我國的重要基礎設施面臨著越來越大的供應壓力。與此同時,近年來,天氣的劇烈變化增加了電力供應網絡的雷擊故障發生頻率,對電力供應網絡的供應能力造成了不良影響。本文分析了雷擊對35Kv架空供電線路的損害,介紹了雷擊事故的判別和特征,并對35Kv架空供電線路防雷工作提出了相關建議。
關鍵詞:35Kv架空供電線路;供電線路保護角;自動重合閘;接地引流線
引言:我國電網防雷工作者經過多年努力,基于“發現問題–分析問題–解決問題”的技術路線,已形成一套較為成熟的電網防雷技術和規程。35Kv架空供電線路系統功能復雜性較高,同時其具有的絕緣能力較差,因此在我國不同規格得到供電線路中,35Kv架空供電線路雷擊故障發生概率較大,對供電線路防雷措施的探究也是當前的重點工作之一。
1雷擊對35Kv架空供電線路的損害
我國電網建設規模不斷加大,尤其是特高壓交和直流供電線路作為能源輸送的重要通道,在我國的規劃和建設規模增速明顯。同時,在全球氣候變化的背景之下,強對流天氣頻發,雷電活動增強趨勢明顯,電網防雷面臨著抵御能力低下,穩定性不足的問題。以下對35Kv架空供電線路由于遭遇雷擊引起的損害進行介紹:第一,雷擊事故的發生伴隨著大量的熱量,35Kv架空供電線路的熱承受能力有限,一旦熱能超過承受上限,將會對供電線路造成線路熔斷等不良影響;第二,雷擊攜帶著大量的電流,當雷擊發生于地面時,會造成絕緣子閃絡;第三,當雷擊故障發生時,可能為桿塔帶來毀滅性的損害,引發大規模斷電故障。
2雷擊事故的判別和特征
由于雷擊攜帶著大量熱能和電流,因此其帶來的損害具有隨機性和較大的延伸性。35Kv架空供電線路的雷擊故障頻發,為提升我國電力供應網路的穩定性,促進電力供應網絡防雷擊系統的構建,對雷擊事故的判別和特征息進行介紹:第一,雷擊事故的判別。據有關電力人員統計,雷擊事故一般多發于向陽、山谷迎風口和空間狹窄的自然環境中,35Kv架空供電線路與其他的架空供電線路相比具有較弱的絕緣性能,遭遇雷擊事故的次數較多;第二,雷擊事故發生的特征。據有關人員對電力供應網絡雷擊事故的調查和統計結果顯示,雷擊事故具有供電線路桿塔防雷水平過低,接地電阻較大、供電線路布設不合理等特征,導致了供電網絡雷擊故障發生次數較多。
335Kv架空供電線路的防雷措施
3.1減少供電線路保護角
近年來,我國各項生產和建設環節對電力供應網絡的依賴性越來越大,雷擊事故的隨機性和嚴重的損害性造成的影響也在逐漸擴大,電力系統的穩定性亟待提升。一般來說,35Kv架空供電線路不同區段之間通過安裝避雷針來降低雷擊故障的發生頻率。在這一基礎上,避雷針的保護角能對覆蓋區域范圍內的供電線路進行有效的保護,但是在實際情況中,部分供電線路布設于山區,不同的地面傾角限制了避雷針功能的正常發揮。因此,針對雷擊故障頻發區域,相關人員可合理減小供電線路保護角,以抵消地面角度對避雷針功能的影響,提升35Kv架空供電線路的穩定性[1]。
3.2增加供電線路的接地引流線
現今階段中,我國不同區域電力供應網絡布設的標準化建設仍舊存在一定的不足,這種不足也導致了避雷措施的應用存在著較大的差異性。就基礎設施建設不完善區域的供電線路避雷工作而言,應從增加供電線路的接地引流線入手。一般來說,供電線路具有一定的抵御雷擊故障能力,但是35Kv架空供電線路具備的抵御雷擊能力較弱,在遭遇雷擊后,大量的雷擊電力難以被良好導出,以致影響了整個供電網絡的供應能力,根據不同區域的供電線路情況,合理增加接地引流線能極大提升供電網絡的雷擊抵御能力。在供電線路中增設的接地引流線實現了將雷擊電流快速接入地下的目的,有效保護了供電線路。
3.3降低供電線路桿塔接地電阻
桿塔是架空供電線路中用來支撐輸電線的支撐物,多由鋼材或鋼筋混凝土制成,在電力供應系統中具有舉足輕重的地位。供電線路桿塔接地電阻對供電線路的雷擊抵御能力有著至關重要的影響,現階段我國供電線路中發生的雷擊故障中由于桿塔接地不良導致的事故比例較高[2]。降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平、減少線路雷擊跳閘率的主要措施。接地土壤質量是影響桿塔接地引流功能的原因之一,因此可通過改善接地土壤環境降低桿塔的接地電阻,提升其引流功能。此外,降低供電線路桿塔接地電阻的另一個有效措施是在供電線路桿塔下放置適量的降阻劑,以達到提升引流能力的目的。
3.4架設避雷線
一般來說,35Kv架空供電線路遭遇雷擊故障時,會由于雷擊攜帶的巨大電流超越了供電線路的電流傳輸上限導致電力運行故障,為避免大型電力故障的出現,合理布設避雷線是提升供電線路雷擊故障抵御能力的有效措施。避雷線的架設不僅能降低雷電對供電線路的侵襲頻率,還能通過避雷線對導線具有的耦合功能,明顯降低供電線路上的絕緣子電壓,從而對雷電故障進行規避。此外,避雷線的架設還有一定的分流作用,通過降低桿塔的累計流通電流降低了桿塔頂端的電位,有效減少了雷擊電流是對35Kv架空供電線路的破壞。避雷線的架設還具有一定的屏蔽作用,可明顯降低35Kv架空供電線路上的感應電壓,從而規避雷擊故障。
3.5安裝自動重合閘保護
隨著社會對電力系統供應需求的連續攀升和全球能源互聯網的持續推進,以及配電網運行可靠性要求不斷提升和新能源接入引起的新型電網安全問題,35Kv架空供電線路的安全防雷技術難度逐漸上升。由35Kv架空供電線路的情況可知,一旦該供電線路發生雷擊故障,電力供應開關將立即關閉,只有當有關人員排除故障后才會繼續進行電力供應,影響了供電效益。因此,為降低雷擊故障對35Kv架空供電線路造成的不良影響,應合理安裝自動重合閘保護。當線路發生故障,斷路器跳閘后,自動重合閘能夠不用人工操作而進行自動重新合閘,提升了電力系統的穩定性。自動重合閘重合閘分為單相和綜合重合閘,主要通過在電力系統中開展自動保護機制得以運行。
3.6合理布設線路路徑
我國于2006年建成了覆蓋全國電網和大部分國土面積的全國雷電地閃監測網,讓中國成為擁有自主知識產權的雷電監測系統的國家,雷電監測網規模和工程應用水平居世界領先地位。在這一基礎上,我國對雷電多發區域的掌握度較高,
因此可以在更新和維護35Kv架空供電線路時適當改變雷電多發區域的供電線路布設位置,降低雷電侵襲頻率。此外,有關部門應嚴格規范我國的供電線路架設工作,提升線路架設的標準化程度,以便防雷措施的順利實行。有關電力人員在布設供電線路時應結合雷擊發生特征和全國雷電地閃監測網的監測信息進行,以促進35Kv架空供電線路的長期穩定,維持我國電力網絡的供應能力。
結論:總而言之,35Kv架空供電線路是我國電力系統的重要基礎,對整個電力系統的電力傳輸穩定性有著至關重要的影響,同時雷擊故障對35Kv架空供電線路造成的影響十分嚴重,因此有關部門應根據不同區域的電力系統基礎和氣候、環境等情況制定合理的避雷規劃,以保證電力系統的正常運行,為我國提供持續的電力供應。
參考文獻:
[1]楊先.對電力架空線路防雷措施的認識與體會[J].通訊世界,2015(03):50-51.
[2]徐航航. 架空電力線路防雷與接地的研究[D].東北石油大學,2013.