陳喜剛
摘要:雷電是自然界最常見、最具破壞性的自然現象之一,也是影響220kv高壓輸電線路安全運行的重要因素之一。高壓輸電線路是電力系統的有機組成部分,為了提高220kV高壓輸電線路防雷能力,有效保障設備及人身財產的安全,有必要采用防雷接地技術進行預防,文章將簡述高壓輸電線路防雷的意義,以及對220kv高壓輸電線路防雷接地的幾項常用技術進行分析,以供參考。
關鍵詞:220kV;高壓輸電線路;防雷接地
前言:隨著我國現代化進程的加快,電力系統在社會生活中扮演著越來越重要的角色,電網已成為人們日常生活必不可少的部分。確保電網安全、穩定地運行對維持人們正常生產和生活需要具有非常重要的意義。220kv高壓輸電線路是我國主要使用的高壓線路,也是連接變電站和用戶的重要紐帶。但近年來,由于惡劣的雷雨氣候,雷電造成線路故障引發重大事故的情況屢有發生,給社會帶來了極大的經濟損失和人員傷亡隱患,對社會得穩定與發展產生了嚴重地影響,因此,為了保障電力系統安全可靠運行,必須采取防雷接地措施。
一、高壓輸電線路防雷的意義
由于我國地域遼闊、地理環境復雜以及人口分布不均等特點,使220kv高壓輸電線路分布較廣且大多建設在野外空曠的環境中,而這種環境是雷擊地高發地。當高壓輸電線路遭受雷擊時,會因電壓驟然升高出發線路自動保護功能自動跳閘,導致部分線路甚至整個電力系統切斷線路,影響人們的生產和生活。而且雷擊電流會通過高壓輸電線路對供電設備造成破壞,會給電力企業帶來巨大的經濟損失。在電力系統中,高壓輸電線路和變電所對絕緣性地要求非常高,若相關設施的絕緣性和抗電壓能力無法達到標準,設備將缺乏完善的保護,使供電系統的正常運行無法得到保障,也可能會對周圍設備和人們的生命財產安全造成威脅。因此,對高壓輸電線路進行有效的防雷保護,不僅可以維持電力系統的正常運行,提高高壓輸電的效率和安全系數,提升電力系統運行的安全性,也能避免投入大量的精力、人力、財力對被破壞的電力系統進行修復,降低運營成本。為了有效提高高壓輸電線路的防雷水平,減少因雷擊破壞而引起跳閘情況發生概率,對高壓輸電線路做好防雷技術顯得尤為重要。
在對高壓輸電線路進行防雷措施設計時,需要根據不同地域情況采用不同的防雷措施,進行綜合分析當地的氣候狀況、地形特點、土壤電阻率以及高壓輸電線路運行狀態等等因素,制定確實可行的防雷方案,降低高壓輸電線路運行的雷擊跳閘率,提升總體防雷性能。此外,還需要對高壓輸電線路進行準確的分段評估并制定應急處理預案,對當地的高壓輸電線路可能出現的故障和漏洞進行評估和補充,盡可能將雷擊造成的損失降到最低。
二、220kv高壓輸電線路防雷接地技術
(一)防雷技術
(1)設置避雷針
在輸電線路防雷接地技術中,避雷針是非常重要的一種措施。避雷針的主要作用是,通過檢測雷云中的先導放電,并改變主放電通道產生的電場方向,利用針狀結構吸引雷云中的弱雷,削弱空間中的強雷,將活躍電荷轉移到避雷針上釋放,從而有效控制雷擊,將雷擊的危害降到最小。
(2)安裝避雷線
在高壓輸電線路的防雷保護中,避雷線的裝設是有效避雷的基礎,避雷線可以引導雷電偏離導線的位置,避免雷電直接接觸導線,起到保護作用。避雷線能夠對流經桿塔電流量進行分流、引流,減少電流量,降低塔頂電位,使輸電線路中的電壓保持穩定。避雷線還可以通過耦合作用降低線路絕緣子的電壓,從而減少雷擊產生的感應電壓。在鋪設避雷線時,一般選擇架設雙避雷線的方式,因為線路電壓越高,避雷線使用的效果越明顯。
(3)提高輸電線路的絕緣性
一般情況下,高壓輸電線桿塔的位置越高,遭遇雷擊的可能性越大,因此,對高塔樓等特殊領域的高壓輸電線路要加強抗雷擊能力。研究發現,在中高桿塔應用大爬距懸式的絕緣子、適當增加絕緣子的片數、增加桿塔頂端的空間距離,可以改變線路的絕緣性,提高輸電線路的抗雷擊性能。
(4)安裝自動重合閘裝置
高壓輸電線路可以安裝自動重合閘裝置,增強線路的自我修復能力,促使線路在遭受雷擊之后,能夠快速抑制因雷擊引起的閃絡情況和工頻電弧,極大地提升輸電線路的穩定性,同事還能減少線路老化、損毀的概率。很多單相閃絡使用單相重合閘,以減少對用戶供電效果,減少斷路器維護工作量。
(二)接地技術
(1)架設耦合地線
架設耦合地線能夠有效增加輸電導線與地線之間的耦合作用,從而減小雷擊時對塔頂的高位感應電壓,降低雷擊的損害。再加上耦合地線能夠降低桿塔的接地電阻,同時對雷擊時經過桿塔的電流具有一定分流作用,可以有效避免雷擊故障的發生。
(2)降低接地電阻
因為直接雷電流在順著桿塔入地的過程中,桿塔本身的電感和接地電阻將導致塔頂的電壓迅速提高,因此,為了更好實現高壓輸電線路的防雷接地能力,可以適當通過降低桿塔的高度來降低接地電阻的電阻率。在土壤電阻率較低的地區可以通過降低桿塔的高度來降低接地電阻,而在土壤電阻率高的地區,降低接地電阻就比較困難,可以通過延長接地體或使用降阻劑來減低接地電阻,從而提高輸電線路的防雷能力。
結語:
綜上所述,電力系統的穩定運行對人們的日常生活用電安全性和穩定性具有重要現實意義,雷電作為影響220KV輸電線路穩定運行的影響因素之一,需要采取多項措施進行雷擊防范。因此,電力企業要繼續研究和分析相關理論,累積經驗,持續提升高壓輸電線路的防雷技術,為我國用電安全提供強有力的保障。
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