110kV架空输电线路防雷应用研究

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110kV输电线路防雷技术研究

110kV输电线路防雷技术研究
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科技 圈向导
2 雷技术研究
林 枝 干
( 广 西新恒 力电业有 限公 司 广西
【 摘
南宁
5 3 0 0 2 1 )
要】 本文首先分析 了 1 1 0 k V输 电线路 雷害事故频发 的原 因, 并从 6个方面论述 了 1 1 0 k V输 电线路 可采取 的防雷技 术 . 以期 能保证输

■舟t蕾竹
图 1
( 2 ) 深埋 式 接 地 极 。 如地下较 深处 的土壤 电阻率 较低 , 可 用 竖 井 式. 或深埋式接地极 。 ( 3 ) 填充 电阻率较低的物质 , 如附近可以利用的低 电阻率 的物质 , 或是施加降阻剂来进行降阻 。 ( 4 ) 采用 高效膨润土 降阻防腐剂 , 其可很好地 降低接地体周 围的 土壤 电阻率 . 因而具有较好的降阻性能 2 . 2 在架空线 中增加耦合地线 虽然架设耦合地线对于绕击率的减少不能起 到作 用 . . 但 杆塔遭 受雷击时 , 可以提高线路 的反击耐雷水平 . 降低反 击跳闸率 的防雷技 术. 一般应用在接地电阻较高的线路 架设耦合地线 。 一方面耦合地线可以增加导线和地线 直接 的耦合 作用. 雷击塔顶 时在导线上产 生更高 的感 应电压 . 从 而减小绝缘 子串 承受 的冲击 电压 : 一方面耦合 地线可 以降低杆塔 的分 流系数 . 特 别是 在接地电阻较高时 .可使雷电流易于通过邻近杆塔 的接地 装置散流 . 从 而降低塔顶电位 但在架 设耦合地 线时 , 由于其受 到杆塔 结构 、 强度 、 弧垂 对地 距

2 . 1 1 O k V输 电 线 路 所 采 取 的 防 雷 技术
2 . 1 降低杆塔接地 电阻 降低 杆塔接地 电阻技术是通过 降低杆塔 的冲击接地 电阻来提高 输 电线路 反击耐雷水平 的一种输 电线路防雷技 术 降低杆塔 接地 电 阻, 当塔顶遭雷击时 , 塔顶 电位升高的程度会降低 . 绝缘 子所承受的过 电压程度 也会降低 . 从 而使线路 的反击 耐雷水平 提高 . 有效 降低线路 的雷击跳 闸率 般, 降低杆塔接地 电阻 的主要方法有 : 增加射线 长度 、 采用垂直 接地体 、 采用降阻剂或接 地模块 降低 土壤电阻率 等。 即. 具体 的措施 有: ( 1 ) 水平外延接地 , 如杆塔所在的地方有水平放射 的地 方 , 则可有 效降低工频接地 电阻

浅谈110kV输电线路的防雷设计

浅谈110kV输电线路的防雷设计

幅减少 ;还能起到降低 电力线对通信线的干扰屏蔽功能 。结合避雷线的 不同用途 ,可以以两种模式进行避雷线悬挂:一是在线路杆塔上直接悬
挂避雷线 ,二是在避雷线与线路杆塔之间加设绝缘子。考虑到各相导线 与避雷线 之间的距离往往不等 ,其间所产生 的互感值不一定相 同,所 以,及时正常条件下三相导线上存在平衡 的负荷电流 ,避雷线上依然可 能存在一个纵电动势。假如此时将避雷线在每基杆塔均接地的话 ,就容 易增加了线路的电能损失 。结合公式可以得出 ,与线路长度和负荷 电流 的平方成正比。对于本文所涉及的l0 V 0 0 m 电线路 ,线路的 1k 长3 ~5 k  ̄ 电能损失有可能超过 l万度。所 以,在设计10 V 电线路时 , 0 1k 输 一般来 讲 ,推荐使用绝缘避雷线避 免过多的电能损耗。此外还应强调的是 , 虽 然避雷线是绝缘 的,在雷击发生时 ,由于在雷电先期放 电阶段,避雷线 的绝缘就已被击穿而呈现接地状态 ,因此其防雷效果不会受到影响。 23 加强输 电线路的绝缘水平 . 对于10 V 电线路来讲 ,其耐雷水平与绝缘水平之间为正比关系。 1k 输 因此 ,确保 10V 电线路有合适的绝缘强度 ,强化零值绝缘子的检测, k输 1 能够在很大程度上提高线路耐雷水平。在进行 10V输电线路的设计时, 1k 应结合各类绝缘子的实际陛能,对其防雷参数与特征进行分析。其中,玻 璃绝缘子不易老化 、 耐电弧 , 零值 自 爆,自 洁性能 良 , 好 再加上玻璃物质 属于质地均匀的熔融体 , 及时被高温烧伤 , 表面仍是光滑的玻璃体 , 可以 继续发挥绝缘性能,因此 ,设 计线路时应首选玻璃绝缘子。 24 进行 合理 的接地设计 . 对于穿越山区的10 V 1k 线路来讲 ,很多海拔的土壤 电阻均大 于10 00 欧・ ,需要设计 为放射形接地装置来使杆塔的接地 电阻满足相关规定 米 值 ,而射线的辐射范围往往在几十米 。在坡度大 、地形复杂的地区 ,也 可以使用降阻剂来使接地 电阻下降 ,此时射线 的辐射范围可以稍微降低 些。根据使用经验 ,降阻剂 的效果是 比较显著的。首先 ,它可以与金属 接地体紧密接触 ,从而大 幅度减少 了接触电阻;其次,由于降阻剂可以 向周 围土壤渗透 ,在接地体周围形成一个低电阻区域,从而降低周围土 壤 电阻率。

110KV输电线路雷击故障及保护措施研究

110KV输电线路雷击故障及保护措施研究

110KV输电线路雷击故障及保护措施研究一、雷击对于输电线路的危害雷击故障对于输电线路的危害是非常巨大的,对于110kV输电线路而言,一旦遭受雷击,不仅可能导致线路的跳闸、设备的损坏以及绝缘子的闪络等,还可能对周边居民的生命财产安全造成严重的威胁。

一般来讲,不同的雷击类型对应了不同的线路故障,例如,多相故障大部分都是直击造成的,一次跳闸导致连续杆塔出现闪络或者三角排列的上方导线及水平排列的中线故障多是由反击造成的,绕击则通常只会造成单相故障。

如果输电线路处于山林地区,交通不便,一旦发生雷击事故,会严重影响线路巡视和故障查找的效率。

不仅如此,雷击往往伴随着大风、骤雨等恶劣天气,很容易导致树木折断,压断线缆,引发短路、断线、倒杆等事故,如果不能对其进行及时有效处理,将会造成巨大的损失。

二、110kV输电线路雷击故障的种类1、雷电直击。

雷电直击指雷电通过防护措施,直接击中被保护物,雷电中蕴含的电流在接地电阻或导线的阻抗之上。

一般来说,雷电直击发生的几率较低,并且影响的范围较小,但是由于其电流巨大,发生突然,会对被击目标造成十分严重的破坏。

如果雷电直击的位置处于避雷线档的中间部位,由于绝缘串和线档中间的电位较低,因此发生反击的几率非常小。

2、雷电反击。

雷电反击指遭受直击雷的金属体,如接闪器、接地体等,在引导雷电流流入大地的过程中,在其引下线、接地体以及与其相连接的金属导体中,还产生非常高的电压,从而对周围与这些物体相连接的金属体、线路、设备以及人体之间产生巨大的电位差,引起闪络。

在接闪瞬间,与大地间或存在很高的电压,这个电压与大地连接的其他金属物品发生放电的现象就称为反击。

3、雷电绕击。

雷电繞击指雷电绕过避雷设备,直击导线的现象。

这种情况发生的几率是非常低的,由于110kV输电线路自身的绝缘水平较高,并且多处设置有避雷针、避雷线、避雷网等防雷设备,遭受雷电绕击的可能性很小。

但是,如果存在下列情况,则可能发生雷电绕击现象:(1)处于山区的输电线路,受山坡角度、杆塔高差以及高土壤电阻等因素的影响,雷电绕击发生的可能性较高。

输电线路防雷技术的研究及应用

输电线路防雷技术的研究及应用

输电线路防雷技术的研究及应用发布时间:2023-02-23T07:01:18.174Z 来源:《新型城镇化》2023年1期作者:任洁[导读] 输电线路的安全运营不仅能为我国的市场经济发展提供保障,还能为国民的日常生活提供保障。

江苏金智科技股份有限公司江苏省南京市 211100摘要:输电线路的安全运营不仅能为我国的市场经济发展提供保障,还能为国民的日常生活提供保障。

输电线路一般都铺设在空中,使得雷击成为影响输电线路安全运营的重要因素。

因此,在输电线路设计中需要应用防雷技术,避免雷雨天气对输电线路造成损害,影响电源的正常供应和社会生活生产。

文章首先阐述了传统防雷技术的效果和输电线路遭受雷击的基本情况,然后提出了输电线路防雷技术的应用重点及改进措施,为防雷技术在输电线路设计中的应用提供参考。

关键词:防雷技术;输电线路;线路设计输电线路的正常运营与社会发展息息相关,一旦出现运营故障,会导致社会发展中的很多环节停滞,进而造成严重的经济损失。

因此,相关单位要深入分析输电线路的故障原因。

经实践论证,产生输电线路故障的主要原因是雷雨天气的雷击,这使得防雷技术的应用成为输电线路发展中的一大课题。

相关部门已经在输电线路的设计中利用了防雷技术,力求最大限度地保障输电线路的安全运营,为社会经济的发展提供源源不断的电力支持。

1防雷技术防雷技术及防雷措施的合理使用,能够有效降低输电线遭受雷击后的跳闸率,目前,较常用的防雷技术及措施有7项。

1.1合理选择输电线路路径在某些区域中,由于土质电阻率小?位置较高?与地下水较近等原因较容易引雷。

架设输电线路时,应当尽量避免在易引雷地区建设杆塔;防雷建设时,对于易引雷地区也应当重点关注和建设。

1.2加强线路绝缘水平输电线进行防雷建设或改造时,可以通过增加绝缘子片数的方式来加强线路绝缘水平。

对于已处于输电状态的线路,如果绝缘水平不符合要求,必须在接地端加装一片绝缘子。

在加装一片绝缘子有困难时,可以将旧绝缘子更换为新型绝缘性能高的绝缘子,也可以达到提高线路绝缘水平的目的。

提高110kV输电线路防雷水平的对策探讨

提高110kV输电线路防雷水平的对策探讨

3 . 1 降低杆塔接地 电阻。当输 电线路通过山区时, 由于 山区线路多数处 于高土壤 电阻率地区, 一些接地 电阻的杆塔会超规 , 这 时我们可 以采取挖深 接地坑道改善接地土壤率、加 降阻剂的措施将 超规 的接地 电阻降低在规定 的范围内, 按规程要求, 应该 每 两 年 对 变 电站 进 出 口1 ~2 公 里 的接 地 电阻 遥 测一次, 每五年对全线杆塔接地 电阻遥测一次 , 发现不合格 的接地 电阻 时, 要及时进行更换处理 。 3 . 2 架设耦合地线 。在导线下方架设耦合地线 的分流和耦合作用 , 可 以 提高线路耐雷水平 。 对于l 1 0 k 、 , 输 电线路, 这样可 以减少一相导线绕击后再 对另一相造成反击跳 闸的机率以及减少反击跳闸次数。 3 . 3 增加杆塔绝缘 。对某 些地 区的高杆塔及 雷击频 繁的杆 塔, 我们常常 会采用更换成防污瓷瓶 的方法或增加绝缘子 片数来增加绝缘,从而提高其
科 学 发 展
陈俊 彬
( 惠州市鸿业 电力有限公司 广 东 惠州 5 1 6 0 0 8 )

科 学与财富
提高 1 1 0 k V输 电线路防雷 水平 的对 策探讨
要: 根 据 近 几 年 来 国 内各 网省 公 司 输 电线 路 运 行 状 况 的 有 关 历 史 统 计 数 据 , 电力 系 统 中 输 电线 路 故 障 的 起 因有 大 部 分 是 由于 雷 击 造 成 的 , 即弓 1
耐雷水平。 对 于 检 测 出 的 破 损绝 缘 子 、 零值绝缘子、 雷击 绝 缘 子 要 及 时 更 换 。
环节。 同样的, 雷 电对输 电线路的安全运行危害极大, 绝缘子 闪络事故经常 发生 , 尤其当l l O k V 输 电线路经过 山区、 交通不方便 的地区 , 这会增加巡视 、 查找故障的困难。某些特殊地理位 置的地 区, 雷 电时常伴有大风大雨 , 极大 的风速常常造成高大树木倒落在输电线路 的导线上 、 使输电线振动 、 造成输 电线横 向碰击, 甚至倒杆 断线 。这些现象如果不及时处理, 可能引发 电力事 故, 甚至危机到人们生命财产 的安全。 输 电线路的雷电过 电压也是雷电造成

110kV输电线路防雷措施的探究

110kV输电线路防雷措施的探究

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1 前 言
率较大 。
( 7 ) 避雷针 的保护角和雷击 几率成正比 , 避雷线保护角越 大, 其发生 近几年来 ,随着我 国经济的快速发展 , 1 l O k V输 配 电网的建 设 已越 反之 , 则越 小: 当两个避雷 线的保护 角相 同时 , 其 悬 来越完善 , 在 防雷方面的特性也得到 了一定提高 。 但是 , 对线路进行架设 雷击 的概率就越大 , 挂越高 , 出现绕击 的几率就越大 , 反之, 则越小 。 的过程 中, 出于经 济方面的考虑 , 通常会选择 山地 、 丘 陵等 比较崎岖 的边 . 2 雷 电直 击 与 反 击 的 主 要 特征 坡地区 , 这 样当输 电线路 受到地面倾角 的影响时 , 就较 容易 出现 雷 电绕 2 ( 1 ) 一次跳 闸导致 连续杆塔发 生闪络现象 , 可能 是直击或 反击造成 击事故, 从而就会导致输 电线路 出现 闪络放 电、 绝缘 被击穿等危害 , 进而 的 。 就会对供电系统的安全性和可靠性产 生影 响。为了促进 供电系统的 安全 ( 2 ) 直击 常 会 导致 多相 故 障 。 与稳定运行 , 本文主要就 1 l O k V输电线路的防雷措施作 以下分析 。 ( 3 ) 水 平 排 列 的 中线 故 障 和 三 角排 列 的 上 方 导 线 大 多 数 都 是 因 反 击 2 雷击 的种 类及特 征 而导致。 2 . 1 雷 击 种 类 ( 4 ) 输 电线 路 档 距 的 中 间 部 位 的导 线 间 出 现 雷 电 放 电现 象 时 , 主 要 雷击是一种 自然现象 , 常见类型有反击、 绕击 以及雷电直击 。 是 因雷 电反击和直击而导致的 。 ( 1 ) 当杆塔顶 部受到雷 电直击时 , 塔身对地就 会会 产生较高的点位 , 2 . 3 雷 电绕 击 的主 要 特 征 此时, 绝 缘子串的两端 也会产 生较高 电位 , 从而就会容易 出现闪络现象 。 ( 1 ) 在雷 电绕击的作用下 , 单相通常会出现故障。 ( 2 ) 当雷 电对 避雷线档距 中间部位产生 直击作用 下 , 所产 生的 电位 ( 2 ) 水平和三角排 列的边相 导线通 常会 出现雷 电绕 击现象 , 但水 平 就会较低, 缘串两端也会产较低 电位 , 因此 , 出现反击 的概率较小[ 1 。 排列的中线和三 角排列的上方 导线通常不会 出现雷 电绕击及跳闸现象 。 ( 3 ) 当线路 经过 山区时 , 如果受到土壤 电阻、 杆塔 高差 、 山坡角度 等 ( 3 ) 当出现 雷电绕击 时, 导线 的上排线夹通常会 出现烧灼现象 因素 的影 响 , 就 很 可 能 会 出现 绕 击 现 象 。 ( 4 ) 导线的保护角 、 绕击 电流和杆塔高度有着密切联系 , 当雷电流出 ( 4 ) 对 于海拔地势较 高的地区 , 且 出现阶梯 型雷云的概 率通 常比杆 现较高的幅值时 , 其 出现绕击的可能性通 常较小。 塔更 高, 因此 , 避 雷针和杆塔顶部较容易受到雷 电直击 , 且还会 出现反击 3 1 l O k V输 电线路 的 防雷措 施 现象 。 3 . 1增强对雷电参数的分析 ( 5 ) 雷 电对导线所造成的绕击概率较低 。 通过卫星对于 1 l O k V的输 电线路杆塔进行 定位 , 然后在雷 电定位 系 ( 6 ) 当雷云 带沿 着 山沟顺风移 动时 , 其对 导线造 成绕 击或 直击 的概

35kV、110kV输电线路防雷保护间隙的研究

35kV、110kV输电线路防雷保护间隙的研究

35kV、 110kV输电线路防雷保护间隙的研究摘要:防雷保护间隙便于安装,能够在绝缘子串两端实施保护,应对雷击,促进雷电流接地,避免雷击闪络下绝缘子串被烧毁,与系统自动重合闸装置相协调,为线路正常运行提供保障,有效防范停电事故。

本文分别阐述了35kV和110kV输电线路防雷保护间隙,旨在提高输电线路运行的稳定性与可靠性。

关键词:35kV;110kV;输电线路;防雷保护间隙电力系统十分复杂,输电线路运行过程中一旦遭受雷击,极易出现线路故障,导致电力系统运行缺乏稳定性。

若地处山区或高原,受到气候、地理等因素的影响,雷击作用下极易出现跳闸,导致输电线路故障,影响电力系统正常运行,因此必须要就防雷措施开展具体探究。

一、35kV输电线路防雷防护间隙的设计(一)设计意义我国电力工业中,35kV电网在城市近郊及农村电网中较为常见,其具有特殊性,以架空线为主,多途径山区,遭受雷击风险也比较大。

大部分35kV线路绝缘子数量为3-4片,自身绝缘水平有限,若架空线路遭受雷击,极易造成绝缘子闪络。

线路耐雷水平的提高可通过降低杆塔接地电阻等方式来实现,但无法避免绝缘子闪络。

35kV线路雷击事故存在规律性,当前防雷保护措施包括安装自动重合闸、避雷线或降低杆塔接地电阻等,但若山区频繁遭受雷害,则实际工作量较大,成本也比较高,杆塔接地电阻降低存在一定难度,防雷效果也有所下降,就需要针对特殊地段具体情况采取特殊保护措施。

(二)型式、材料的选择安装国内外招弧角构造主要包含以下四种类型:其一是棒形,以圆钢制造棒形电极并保持相对,距离适当,促进放电间隙形成。

但间隙闪络放电会对电极造成损伤,甚至影响使用状态,因此棒形构造适用于69kV电压等级线路中。

其二是球形,将金属球安装于棒形电极顶端,促进球形间隙形成,棒形电极闪络中被烧伤程度得以减小,但无法避免,因而该构造能够满足220kV以下的线路需求。

其三是羊角形,有单双两种形式,间隙闪络放电时,电极相距最近部位形成电弧,迅速拉长上部电弧,促进电弧熄灭,即便是电弧不熄灭,也能够在拉长时避免间隙最小距离处被烧伤,间隙下正确动作得以保证。

110kV输电线路综合防雷措施研究

110kV输电线路综合防雷措施研究

式 ( )和 式 ( )中 : n一 电线 路避 雷 线或 避 雷 正对 边 导线 所 具有 1 2 输 的保护 角 。从 上 述公 式我 们 可 以计 算 出 山区输 电线 路 发生 雷击 绕 击率 的概 率 几乎 为平 地输 电线 路的 3 , 也就是 说在 山区输 电线路 更容 易遭 受 雷 电光 倍 顾 ,需要 采 取更加 合 理的保 护 措施 。
42 降低杆 塔接地 电阻 。 于雷 电反击雷 而言 ,可以采用 降低杆 塔接地 .
电阻的方法提 高输 电线路 的综 合耐压 水平 ,降低线路发 生雷击跳 闸事故率 。 43 安 装可 控放 电避 雷 针 。降低 雷 电绕 击率 的主 要方 法 是加 大线 路 的 . 保护 角 ,可 控放 电避 雷器 就 是按 照这 个 原理 研 究开 发 出来 的一 种新 型 防雷 产 品 ,新型 可控 放 电避 雷 装置 的整 体 保护 角 要 比传 统 的避雷 针 大 ,加大 了 雷 电的 防护 范 围 ,从 而降 低 了线 路发 生绕 击 率 的可 能 ,有利 于 输 电线路 整 体 的防雷 保护 。 4 4 架设 耦合 地线 。耦合 地线 也 是通 常所 说 的架 空地线 ,即在运 行 过 . 程 中,如 果 发现 “ 易击 区 ” ,就可 以在易 击 区导 线下 面 或 附近外 加架 空 地 线 ,通过 对 雷 电流 的分 流和 耦 合作 用 ,有 效 降低杆 塔 所承 受 的耐 压水 平 , 提 高输 电线 路 的综合 防 雷水平 。 4 5 装 设 自 动重 合 闸 装 嚣 。大 多 数 雷击 是瞬 时 的 , 在雷 击 线 路 跳 闸 . 后 , 其所 形成 的 闪络 性 事故 将 会 自行 消除 ,而 不会 造成 永 久性 故 障 。因此
高I O V 电线路综合 防雷水平 的有效措施 ,减少输 电线路 雷击事故发 生率 ,保 障输电线路安 全有效运行 。 IK 输 关键词 : 1 O V 电线路 ;雷电流 ;防雷计算 ;综 合防雷措施 IK输 中图分类号 :T 8 文献标 识码 :A 文章编号 :1 7 - 7 9 2 1 )0 1 0 1 0 M 6 1 5 7( 0 0 9 0 3 - 1

浅论110kV输电线路的防雷技术

浅论110kV输电线路的防雷技术

限, 大 大增 加 了绕 击 的 概 率 。⑧ 耦 合 地 线 架设 不 够 合 理 , 只在
部 分输 电 线路 架设 了耦 合 地 线 , 产 生了雷击点的转移 . 使输 电
线 的耦 合 地 线终 端成 为 整 个输 电 线 路 的 薄 弱 环 节 .从 而增 加
2 - 3 降低杆塔的; 1 1 0 k V输 电 线路 ; 提高 【 中图分类号 】 T M8 6 3 【 文献标识码 】 B
・ 【 文章编 号】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 3 ) 1 4 — 0 0 5 7 — 0 2
就 降低 了进 入 杆 塔 的 雷 电流 的 强度 . 有 效 降 低 了塔 顶 的 电位 。
引 言
雷 电是 自然 界 非 常 常 见 的 自然 现 象 .也 是 影 响 输 电线 路 安 全 有 效 运 行 的 重 要 因素 。随着 我 国经 济 的 不 断 发 展 , 我 国电
力 行 业 取 得 了非 常 大 的 成 就 。 1 1 0 k V 输 电线 路 的覆 盖 范 围 比
定要 综 合 采 用 多种 措 施 有 效 降 低 杆 塔 的接 地 电 阻 。 总 的 来说 , 降低 杆 塔 接 地 电 阻 的主 要 方 法有 采 用 降 阻 剂 实 现 土 壤 电 阻率
也 别 是 对 于 自然环 境 以及 气 象条 件 比较 恶 劣 的 地 区( 雷电 设 备 、 杆塔 的接 地 电 阻以 及 耦 合 地 线 等 是 影 响 线路 雷 击 事 故 率 . 活 动 非 常 频繁 、 土 壤 的 电 阻率 比 较 高 同 时采 用 普 通 措 施 无 法 的 重要 原 因。 具 体 原 因如 下 : ① 杆 塔 的接 地 电 阻 过 高 , 这是 输 降低 跳 闸 事故 的发 生频 率 ) 。 输 电线路 氧化 锌避 雷 器要 安 装 在 电 线路 发 生 雷 击 灾 害 的 重 要 原 因。 这 在 雷击 事故 中 占据 大 约

110kV输电线路防雷设计

110kV输电线路防雷设计

浅析110kV输电线路防雷设计摘要:本文结合输电线路防雷设计相关工作的开展,分析了110 kv 输电线路遭雷击作用力的产生机理,防雷设计的必然性及措施。

关键词:110kv 输电线路防雷设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:前言雷电是自然界一种极为常见的现象。

对于我国而言,在电力建设发展速度持续提升的背景作用之下,输电线路,特别是110kv输电线路的覆盖面正呈现出极为显著的发展趋势,由此也导致雷击作用力影响下110 kv输电线路运行事故有所加大,经济效益及社会效益的发挥受到了一定程度上的阻碍。

根据相关统计资料数据显示:在2010—2012年间所发生的110 kv输电线路跳闸事故当中,有仅70%比例作用的原因来自于110 kv输电线路所遭受到的雷击事故。

针对110 kv输电线路进行合理且有效的防雷设计处理,其重要意义是可想而知的。

1 110 kv输电线路的防雷设计的必然性作为区域性电能输送与转化作业的核心,110 kv输电线路在实践运用过程中的输配电性能稳定性及可靠性程度备受各方工作人员的特别关注与重视。

各种可能会对110 kv输电线路运行稳定性产生不利影响的因素均应当得到及时且有效的排除。

相关统计资料数据显示:110 kv输电线路遭受雷击并出现跳闸反应的危害程度同多个方面因素均存在较为密切的关系。

在当前技术条件支持下,110 kv输电线路多地处空旷山区或是野地地区,恶劣的自然环境条件使得110 kv输电线路所处运行空间的性能发挥存在受各类型客观因素影响与制约的目的。

与此同时,在较大线路距离处于雷击事故高发地带的情况下,雷击现象的产生将极有可能导致110 kv输电线路绝缘子串闪络部件出现损坏或是烧毁问题,由此也可能引发整个110 kv输电线路的瞬时性跳闸停电动作。

2 110 kv输电线路遭雷击产生机理在认识到雷击作用力对110 kv输电线路的危害基础之上,相关工作人员还需要针对雷击作用力作用于110 kv输电线路过程当中对其发生影响的机理,在此基础之上明确与之相对应的防雷设计思路。

浅谈110kV高压输电线路的防雷保护

浅谈110kV高压输电线路的防雷保护

o h h rce siso h ec p ina d a ayi.c mbn dwiho eh a iel hnn itr a c ftefr t no u a e h rcei- ftec aa tr tc f ed sr to n n lss o ie t v re d l i tigdsub n eo omai ff rf gso c aatr i t i n g h o o l f s

点进行 了介绍和分析 ,并结合 架空线雷害事故的形成的 4个阶段特点和 多年运行 实践经验提 出了防范保护措施。
[ 关键 词] 高压输电线路;雷击跳闸分析;保护措施
[ 中图分类号]
T 2 P5
[ 文章标识码 ] A
[ 文章编号 ] 17 - 0 4 (0 9 5— 0 8— 2 6 1 5 0 20 )0 0 0 0
第 9卷第 6期 20 09年 l 2月
湖 南 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报 J R L OF I N N OU NA ⅡJ A UT YP YE | S R OL T CI C ]
Vo . L9 No 6 De . o 9 c2 o
浅谈 10 V高压输 电线路 的防雷保护 1k
1 0 V h g o tg a s si n ln n k i h v l et n miso e mie—a e t d st ai n , h u h t elg t i gln i e ih n n r a a d n e t i n fsa in 1 a r i f ce i t s t r g h ih n n ie l sl t i gt p h z r sa d t wo man ma i tto s u o o n g i h e

110kV高压输电线路的防雷对策探究

110kV高压输电线路的防雷对策探究

110kV高压输电线路的防雷对策探究【摘要】由于高压输电线路所处的位置相对较高,因此,与电力系统的其他设备相比,高压输电线路更易遭受雷击。

一旦遭受雷击,产生的后果将是无法估量的。

本文通过阐述雷击对110kv高压输电线路的危害,对雷击引起高压线路跳闸的原因进行分析,进而结合多年的实践经验总结出高压输电线路的防雷措施。

【关键词】高压输电线路;跳闸;防雷对策中图分类号:u463.62 文献标识码:a 文章编号:1引言对高压输电线路危害最大的,当属雷击。

近年的数据统计显示,因雷击导致的高压输电线路事故逐年递增,产生的后果也日益严重。

尤其是对于那些跨境线路和山区线路,一旦出现问题,非但影响严重,而且解决起来需要耗费巨大的人力、物力。

因此,保护高压输电线路不受雷击危害,保证人们生命财产安全,任重而道远。

2雷击对高压输电线路的危害根据近年的统计资料得知,因雷电而引起的输电线路事故占到总数的四成以上,当之无愧地成为最主要原因。

雷电对高压输电线路的安全运行危害极大,不仅能造成复合绝缘子闪络事故,导致输电线路跳闸,供电中断事故的发生,影响生活用电的正常传输和使用,同时,雷电发生时常伴有狂风暴雨,常引起输电线路振动、碰撞。

更严重时导致电线断裂。

如果不及时对这些现象进行处理,就会造成不同程度的电力事故,危机人们的日常生活,甚至人身财产安全。

为此我们必须尽早找出问题的解决办法,解除人们的后顾之忧,保证高压电输送的畅通无阻。

3雷击引起高压线路跳闸的原因分析雷击引起高压输电线路事故形成的过程分为四个阶段:首先,雷电对输电线路进行过电压作用,使线路电压增加;其次,闪络发生;第三,输电线路电压由原正常电压瞬变到工频电压;最后,导致线路发生跳闸,使供电中断。

由于雷击事故的形成是分阶段的,因此,人们可以针对以上的四个阶段分别采取应对措施。

由此而衍生出“四防”策略:首先,使用避雷针,沿着高压输电线路方向设置一系列避雷针装置,防止其遭受直接雷击;其次,通过改变杆塔的接地电阻、加强输电线路的绝缘程度等措施,防止输电线路在遭受雷击后发生闪络现象;第三,通过在输电线路上安装特殊避雷器、对整个输电系统采用消弧线圈接地等措施,防止工频电弧的产生,保持原输电线路稳定;最后,通过安装自动重合闸、对双回路线路应用特殊绝缘方式,来防止停电事故的发生,这样即使输电线路遭雷击后建立起了工频电弧,也不会出现电力供应中断现象。

110kV输电线路防雷措施

110kV输电线路防雷措施

析, 取其适 当的平均值作 为城市 总负荷 。此 外, 从城 市用电量的 角度进行分析也可 以实现城市总负荷 的预测。 分 区 负荷 预 测 。进 行 电 网负 荷 预 测 时 , 不 仅要 知 道 城 市 总 负 载量还要知道负载 的区域分布密度 , 以便更好 的进行 电网规划 。 以城 市 l O k V配 电网 线 路 为 依 据 , 对城 市进 行用 电 区域 划 分 , 得 到各 个 区域 的 负荷 分 布 情 况 。对 于 负荷 密 度 较 高 的 重 点 工 业 发 展 区域 , 提 高 分 配 比例 。分 区负 荷 预 测还 要 充 分 考 虑 用 户 的分 布 情况 , 一般 工业设施用 电量较大 , 因此 , 工业 区应 该提 高电力负 荷 的分 配 比。
电力 建设
甚 材 国 蒜 瞒
2 0 1 3 年 1 1 月
l l O k V输电线路防雷措施
韦 良
( 云 南省 德 宏 供 电有 限 公 司 6 7 9 2 0 0 )
摘 要: 云南德宏 州地 区地形条件复杂 , 地形 变化 多样 , 主要以高山地形为主 , 这给输 电线路 的施 工增加 了难度。德宏 州高山地 区输电线路 防雷工作也有更高的要求 , 防雷技术应 当不 断地提 高, 才能保证 云南山地地 区线路的安全 。 提 高线路 运行的可靠性。本文以云南德宏 州地 区为例 , 分析输电线路 防雷等相关问题 , 希望为云 南德宏州地 区线路的输电安全提供 理论上的参考 , 也希望为输电线路 防雷工作的相 关工作人 员提供 帮证 配 电网 安 全运 行 是 一 项 长期 的任 务 。保 证
电力系统的供 电安全, 需要我们做到紧跟 时代 的发展 , 不 断提 高 供 电人 员 的 安 全 意 识和 技术 水平 , 提 高 应 急 处 理 突 发 事 故 的 能 力, 增 强调度员 的责任意识 , 落实安全生产责任制 。对 于配 电网 工 作 中存 在 的 一 些 隐 患 要认 真 分 析 , 及 时作 出整 改 ; 对 发 生 的 一 些事 故仔 细研究 , 总结经验 教训 , 避 免 同样 的事情 再度发 生, 切

架讨110kV架空输电线路防雷保护间隙的设计

架讨110kV架空输电线路防雷保护间隙的设计

过 统 计 近 年 来 国 内外 输 电线路 运 行 的有 关 经 验 可 知 , 可 以在 1 l O k V输 电线 路 中运用 的保 护 间 隙形 式主 雷击 是 引起 绝 大 多数 的事 故 的主 要 原 因 , 所 以, 目前 普 要 包括 以下几 种 : . 1 棒 形 遍存 在 的因大 气 过 电压而 造 成 的绝 缘 闪络 已逐 渐 的成 3 采用 2 8 mm直 径 的 圆钢 将 与棒 形 相类 似 的两 个 电 为尤 为 突 出 的线 路 问题 ,将 杆塔 电阻 降低 的 目的是 为
坏, 维 护 线路 的正 常 安 全 使 用 。 关键 词 : 1 l O k V 输 电 线路 ; 防雷保护间隙; 绝 缘 子 串电压
1设计 1 l O k V输 电线 路保 护 间隙 的重要 性
1 l O k V 电线 的绝 缘子 串较 长 ,所 以在 绝 缘子 串 电压 分 建 设在 旷野 中的 1 l O k V输 电线 路 的跨 度 很 长 , 时 布 不均 衡 时应 考 虑存 在 的 问题 ,就 是要 保 护 间隙对 绝
8 m m 直 径 大程 度 上 防止 了雷 电绕击 导 线 的发 生 几率 ,然 而 却无 成 电极 的损坏 ,所 以棒 段 电极 一般 会 安 装 3 进 而形 成 球形 间隙 , 由于 在有 着较 高 电 法充 分 的保 证 完 全避 免发 生 绕击 ,提 高绝 缘 能力 不但 的两个 金属 球 , 压 等 级 时 , 很 有 可 能会 烧 坏 棒 形 间 隙 , 因此 , 通 常 间隙 有助 于 电路 抗 雷 能力 的强 化 , 而 且可 以保护 人 员 安全 , 2 0 k V等 级 的线 路 。 由于 受 到杆 塔所 带 来 的不 同程 度 的影 响 , 因此 , 对 有着 采用 低 于 2 . 2 环 形 较强 避 雷 效果 的 线路 加 以安 装是 非 常必 要 的 ,但 是会 3 环 形 的防 雷保 护 间 隙 的是 采用 2 8 m m 直径 的 圆形 加大 资金 投入 , 只 能在极 易被 雷 电击毁 的地方 使用 。鉴

110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究

110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究
的麻烦 , 比如说 , 雷 雨 天 气对 电 力系统 的 稳 定 就 产 生 了 很 大的 不 确 定性 因
1 0 k A 残 压为3 0 8 k V ; 2 0 R A 残 压为3 4 5 k V , 大 电流 耐受水平为1 0 0 R A。 杆
塔波阻抗 1 5 0 f  ̄ , 档 距2 9 0 m。 由E MT P 软 件可以得 出, AB C 三相 和双 避雷 线的等 值波 阻抗 分别
1 线路 避 霄器 概 述 雷 电流 波头 时 间为3 / 5 0 时, 边相、 中相 、 杆塔、 避雷 线的 电流分 别为 : 我国的线路避 雷器在 经过不断的研发 中也取得 了不少 的成果 , 研制 2 8 . 3 1 KA、 2 7 . 7 6 K A、 1 7 0 . 5 7 KA、 2 6 . 4 3 K A。 当雷 电流波头 时 间为4 / 5 0 出了l 1 O K V 、 2 2 0 K V 、 5 0 0 K V 的 复合外 套金 属氧化物 避雷 器, 这种 避雷 时, 边相、 中相 、 杆塔 、 避 雷线 的 电流 分别 是 : 2 8 . 1 l KA、 2 7 . 2 1 KA、 器已经在实践中得到 了 广大 的推广和应 用。 所 谓线路避 雷器就是在输 电 1 6 5 . 6 6 KA、 2 6 . 1 6 KA。 对这些数 据进 行对 比分析, 可以看 出, 当雷 电流 线路 中, 联 接 于绝缘 子两端 的一种 悬挂 安装 于输 电杆塔上 的新 型避雷 波头时 间越短 , 电流 就会越 陡 , 避雷器上流 过的 电流就会 越 多, 避雷器 器, 它 的目的在于提高线路 的耐雷水平, 降低 雷击跳闸率 。 就会产生越 明显 的防雷效 果。 雷击杆塔时 , 一 部分雷 电流通过 避雷线流 到相临杆塔 , 另一 部分雷 取 接地 电阻 为 l 5 0, 雷 电流 波头 时 间为 3 / 5 0 , 当改 变 雷 电流 的 电流 经杆塔流 人大地 , 杆塔 接地 电阻 呈暂态 电阻特性 , 一般 用冲击接地 幅值 时, 又可以得 出一个 什么波 形呢 ? 当雷 电流 幅值 是 1 0 0 时, 边相、 电阻 来表征 。 遭受雷击 时, 因接地 线过长 会有较大 的附 加 电感 值 , 雷 电 中相 、 杆 塔、 避雷线 的 电流分 别是 : 1 3 . 1 O KA、 1 2 . 5 5 KA、 8 7 . 9 8 KA、 过 电压 的暂态分 量L . d i / d t 会加 在塔体 电位 上 , 使塔顶 电位 大大提 高, 1 3 . 2 8 KA; 当雷电流 幅值 是1 5 0 时, 边 相、 中相 、 杆塔 、 避 雷线的 电流分 更容 易造 成塔体 与绝缘 子串的闪络 , 反而使线 路的耐 雷水平下降 。 加装 别是 : 2 1 . 2 3 KA、 2 0 . 5 5 K A、 1 3 3 . 1 2 KA、 2 0 . 3 4 KA。 当雷 电流幅 值 为

110kv-220kv高压输电线路的防雷技术研究

110kv-220kv高压输电线路的防雷技术研究

摘要: 随着我国经济的高速发展 , 人们 在 日常生活对 电力需求越来越 多, 要 求也越 来越 高, 当然对供 电可靠性的要 求也越 来越 高, 因 此, 提 高供电 系统的平稳运行 已成为 电力系统的 当务之急。 总所周知 , 雷电 是 妨害 电力 系统尤其是 配电系统的平稳运行 的重要 因素 之一, 所以, 根据配电所的具体情况, 做好高压输电线的防雷工作是维持电力系 统持续、 可靠供电的重要工作环节。 本文就 1 1 O k v - 2 2 0 k v 高压输 电线路 的防雷技术进行研 究探讨 。
李健 强 L I J i a n - q i a n g
( 乌 兰 察 布 电业 局 输 电管 理 处 , 乌兰察布 0 1 2 0 0 0) ( U l a n q a b E l e c t r i c P o w e r B u r e a u T r a n s m i s s i o n , U l a n q a b 0 1 2 0 0 0 , C h i n a )
关键 词 :高压输 电线路 ; 防雷接地; 线路跳 闸
Ke y wo r d s : h i g h - v o l ag t e r t ns a mi s s i o n i l n e ; l i g h ni t n g p ot r e c t i o n nd a g r o u n d i n g ; i l n o n , t h e l i ht g n i n g p r o t e c t i o n w o r k o f h i s h - v o l t a g e t r a n s m i s s i o n l i n e i s n a i m p o r t a n t a s p e c t t o m a i n t a i n t h e c o n i t n u e d a n d r e l i a b l e

浅谈110kV输电线路的防雷技术

浅谈110kV输电线路的防雷技术

浅谈110kV输电线路的防雷技术摘要:输电线路主要分为电力网与电力系统两个部分,我国输电线路一般都是暴露在环境中,输电线路容易受到环境的影响而损坏,其中,雷击对输电线路的影响十分恶劣,其不仅影响整个电力输送网,其还可能引发重大用电安全事故。

此外,输电线路暴露在环境中,在雷雨天气下受到雷击的概率较大,因此,积极探究输电线路的防雷技术对于输电网的安全性十分重要。

关键词:110kV;输电线路;防雷技术一、输电线路的防雷装置1.1避雷线的架设避雷线是输电线路防雷设施的最基本装置。

防雷线的设置有利于避免雷电直接击中输电线路。

避雷线搭设之后,能够减少雷击事故发生之后在输电线路杆塔上流动的电流,进而迅速降低杆塔的电势差。

避雷线的搭设与输电线路构成了耦合电路,输电线路绝缘子上的电压会相对降低,同时,避雷线搭设之后对输电线路有一定的屏蔽作用,输电线路上的感应电流也会相应降低,输电线路在雷雨天气被雷击的机率就会大大降低。

避雷线的避雷效果与线路的电压成正比,而避雷线的搭设造价与线路电压成反比,对于110kV的输电线路中应该全面搭设避雷线,进而有效的提升输电线路的防雷效果。

1.2避雷针的安装避雷针是输电线路中常用的防雷措施之一,但是目前,利用避雷针进行输电线路的防雷设置还存在一定的技术问题未有效解决。

首先,在实际输电线路的防雷装置中,安装避雷针后,输电线路遭受雷击事故的频率反而相对更高,且避雷针的防雷区域有限,要想利用避雷针对输电线路实施全面的防雷设置不仅工作量十分巨大,且成本也相对较高,防雷效果还十分有限。

此外,目前国际上对避雷针的防雷区域范围研究还存在问题,即不能够十分精准的确定避雷针的防雷范围,这对于安装避雷针进行输电线路防雷工作的开展也带来了极大的问题。

避雷针是将雷电吸引过来,因此,安装避雷针之后,若输电线路避雷针防雷范围计算不准确,避雷针安装距离不科学,不仅不能降低输电线路雷击事故的发生,其还会大大增加输电线路雷击事故发生的概率。

110~220kV架空输电线路在多雷山区架设时防雷设计探究

110~220kV架空输电线路在多雷山区架设时防雷设计探究

流 出现 反 击 情 况 。 因此 ,在 雷 电 多发 山 区 的输 电 线路 的 架设
中。 在 输 电线 路 上 安 装 避 雷 器 , 可多雷山 区 1 1 0 ~ 2 2 0 k V线路架设 的 防雷设 计
措施
3 . 1 线路 架设 避雷 器
在 多 雷 的 山 区 架 设 避 雷 设 备 对 线 路 防 雷 能 产 生 较 好 的 效
果. 避 雷 器 可对 绝 缘 子 两端 电位 差 起 到 限制 作 用 , 从 而 防 止 电
围较 广 , 单 一 地 固定 防 震 锤 响 应 频 率 范 围 , 效果 不佳 , 可采用
综合的方法 , 综 合 防振 锤 、 护线条和阻尼线 , 使其合理搭 配, 从
阻 隔等 , 均 增加 了供 电 线 路 架 设 难 度 。 另 外 , 山 区的 高压 输 电 线 路 呈 现 纵 横 交错 和 分 布 较 广 的现 象 .非 常 容 易受 到 雷击 灾
L o W C A R B 0 N W 0 R L D 2 0 1 3 , l 2
能源 ・ 电力
1 1 0 ~ 2 2 0 k V 架 空输 电 线路 在 多雷 山 区 架 设 时 防 雷 设 计 探 究
王 兴 ( 广西电网公司防城港供电局, 5 3 8 0 0 1 )
害. 所 以. 1 1 0 ~ 2 2 0 k V 架 空 输 电 线路 在 多雷 山 区架 设 时 必须 考
而提 高防 震 的 效 果 。
2 . 4 风偏 距 离的 防雷设 计
山区地形复杂 , 需 充分 考 虑 风 偏 问题 , 防雷设计需估算 山 坡、 竹木 和岩 石 等 和 导 线 间安 全 距 离等 问题 , 不 但要 与勘 测 部

对某110kV输电线路防雷问题论文

对某110kV输电线路防雷问题论文

对某110kV输电线路防雷问题的探讨摘要:本文主要阐述了不同安装形式的线路避雷器在防雷中的作用,分析了110kv输电线线路避雷器的安装位置及雷击杆塔,并指出在杆塔绝缘子串、线路避雷器先后承受雷电过电压的情况下,线路避雷器将有可能失去保护作用,最后也还提出了一些相关改进意见,仅供参考。

关键词:输电线路;线路防雷;防雷问题中图分类号:tm73 文献标识码:a 文章编号:1009-0118(2012)-02-0-02一、不同安装形式的线路避雷器在防雷中的作用110kv线路避雷器由避雷器本体及串联空气间隙组合而成。

线路避雷器经支架吊挂与线路杆塔绝缘子串相并联,可分为雷电过电压先后作用于两者、同时作用于两者及先作用于后者,再作用于前者等3种形式,如图1、图2、图3所示。

(一)第1种情况。

在图1中,当雷击线路杆塔顶部时,雷电过电压先作用于线路避雷器,线路避雷器起保护作用。

当线路避雷器动作时,一方面,避雷器本体动作,串联空气间隙被击穿,约有10%的雷电流经避雷器本体及短接串联空气间隙的电弧流向导线分流,构成线路避雷器的钳电位作用,避免绝缘子串发生闪络;另一方面,导线分流雷电流可起耦合地线作用,降低杆塔顶部的雷电位,增大同杆塔相邻相导线的耦合系数,提高同杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平。

(二)第2种情况。

在图2中,雷电过电压同时作用于线路避雷器与杆塔绝缘子串,当雷电过电压的幅值高于或等于杆塔绝缘子串的50%冲击放电电压时,只要线路避雷器的动作时间快于杆塔绝缘子串的闪络时间,则线路避雷器同样可起保护作用。

(三)第3种情况。

在图3中,雷电过电压先直接作用于杆塔绝缘子串,再作用于线路避雷器,当雷电过电压的幅值高于或等于杆塔绝缘子串的50%冲击放电电压时,雷电过电压将有可能直接造成杆塔绝缘子串闪络,使线路避雷器失去保护作用。

二、线路避雷器的安装位置及雷击杆塔某110kv输电线路于2009年6月采用雷电过电压先作用于杆塔绝缘子串,后作用于线路避雷器的安装形式,在该线路的11基易击杆塔上安装了9组27支线路避雷器,线路避雷器的具体安装杆塔详见表1。

110kV架空输电线路雷害成因及预防措施

110kV架空输电线路雷害成因及预防措施

110kV架空输电线路雷害成因及预防措施摘要:架空输电线路在电网中占有极为重要的地位,一旦遭到雷击损坏,将会直接影响到电网的安全可靠运行,造成不可预料的严重后果,因此必须要对此采取可靠的防雷措施。

基于此,本文将探讨110kV架空线路综合防雷技术,通过阐述雷害发生的成因及主要形式,对110kV架空线路综合防雷技术进行分析,提出一些措施,以期做好防雷工作,确保110kV架空线路运行的平稳性和安全性。

关键词:110kV架空线路;防雷技术;安装;接地装置引言近年来,随着时代的不断进步,架空线路得到了广泛的应用。

但是,110kV架空线路大多基址都位于山区,因存在地势高、档距大及土壤电阻率高等原因,且其大部分线路都处于自然环境中,所以极易发生雷击故障,此类故障主要因为雷击闪络后的工频续流损坏线路绝缘子及其金具,进而引起线路发生跳闸事故,这严重影响了架空输电线路安全可靠运行。

因此提高综合防雷水平是110kV架空线路防雷研究的关键。

下文将对110kV架空线路的雷害发生原因进行分析,选择最符合实际要求的防雷措施,提升其综合防雷水平。

1 雷害发生的成因及主要形式雷电属于自然的雷云放电现象。

雷云本身的放电大部分都是在云内或者是云间进行的,只有很少的一部分会对地发生。

当雷云本身较低,再加上周边没有任何的带异性的电荷云层,这样就很容易对架空线路铁塔或者是导线等进行放电,从而产生几十甚至是几百千安的雷电流。

雷电流能够在很短时间内达到最大值,之后再逐渐的衰减下去,其冲击波达到2.6/40μs。

表征雷电流的参数主要是雷电流波头的陡度和雷电流幅值,也就是雷电流的变化速度。

当雷云在对地放电的时候,不仅会因为雷电的直击导致线路上出现直击雷的过电压,同时,在雷击点的附近,没有受到雷击的线路,就会有感应雷过电压的形成。

如,某变电站110kV架空线路出现了雷击事故,导致电网的5条110kV架空线路出现跳闸现象,直接中断了公司大部分生产单位的能源介质,导致生产被迫停顿。

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110kV架空输电线路防雷应用研究
发表时间:2019-10-28T16:12:41.783Z 来源:《电力设备》2019年第12期作者:许春燕
[导读] 摘要:雷电是一种普遍现象,在大自然中无法躲避。

(冀北电力有限公司廊坊供电公司河北廊坊 065000)
摘要:雷电是一种普遍现象,在大自然中无法躲避。

110kV架空输电线路广泛地分布在野外,闪电易击中地面上凸起的物体,尤其是带电物体。

同时,线路的雷击频率与架空110kV架空输电线路的高度和长度呈正相关的关系。

鉴于此,本文对110kV架空110kV架空输电线路防雷应用进行分析,以供参考。

关键词:110kV架空;输电;雷击;绝缘水平;绝缘距离;接地电阻;选择性
引言
经过近几年对架空110kV架空输电线路运行维护和防雷工作的实践,虽然现在还不能完全避免架空110kV架空输电线路雷害,但通过多年的研究和运行,积累了一定的理论基础和丰富的实践经验,根据危害大小和发生频率采取对应措施,做到有的放矢,使经济性和安全性达到较为理想的状态。

1110kV架空输电线路防雷保护概述
110kV架空输电线路由于分布面积广易受雷击,这是线路故障的客观原因。

同时,雷击后,雷电波将沿110kV架空输电线路侵入变电站,110kV架空输电线路的绝缘水平一般高于变电站设备的绝缘水平,给变电站电力设备带来危害。

因此,应充分注意线路防雷。

根据过电压的形成过程,线路产生的雷电过电压一般可以分为两种,一个是雷击线路附近的地面,这是由电磁感应引起的,也可以称为感应雷电过电压。

另一种是线路上引起的雷击过电压。

运行经验表明,直接雷击对高压电力系统的危害更有害。

在工程计算中,通过防雷等级和雷击跳闸率来测量110kV架空输电线路的耐雷性能和防雷效果。

2110kV架空输电线路雷击防护的基本原理
2.1外部防雷——防止雷直击导线
110kV应沿整条线路安装避雷线,减小避雷线的保护角度,必要时加装一根避雷针配合。

架空避雷线是人们长期实践证明有效的防止直击雷的方法,在0级保护区即外部做无源保护,主要由避雷线和接地装置这两个部分组成。

其作用机理为架空避雷线高于110kV架空输电线路,当雷击接近地面时,架空地线附近电场发生变化,雷电先击中避雷线,避雷线对110kV架空输电线路起到了保护作用,雷击产生的大电流通过接地线导入大地,降低塔顶电位,降低感应过电压从而使被保护物免受雷击。

避雷针的作用机理是在雷云放电将要接近地面时,利用其自身的高度优势,改变被保护物附近的电场,改变先导放电的方向,将雷电引入避雷针中,使被保护物被雷击的概率大幅下降,进而通过接地系统将大电流导入大地,以保护线路免受雷击。

但是,传统的富兰克林避雷针属于被动式放电,有一定的局限性,其在引流过程中存在反应灵敏性差、保护范围有限(有发生绕击雷的可能)、弱点设备保护效果差等情况。

2.2良好的接地装置——降低接地电阻值
不同的防雷技术或系统,其运行机理之一都是要把雷电流通过接地装置导入大地,来最终达到保护线路以及人员安全的目的。

所以,架空线路防雷系统必须要有高标准的接地装置,否则在雷电天气有可能引起断电,情节严重时可能影响到周边人民群众的生命财产安全。

另外线路避雷器也需要以良好的接地装置为条件才能取得良好避雷效果,避雷器接地装置要求接地阻值小于4Ω,且为独立接地。

2.3投用线路自动重合闸——防止线路中断供电
尽管采取多种措施对110kV架空输电线路进行保护,但仍然不能做到万无一失,作为雷击跳闸之后的补救措施,可采用线路自动重合闸,在线路闪络跳闸后并没有形成永久故障的情况下,重新闭合以实现不间断供电。

对于我国的电压等级在110kV及以上的线路,重合闸成功率可以达到70%~95%。

3110kV架空输电线路上常用的防雷措施
3.1减小避雷线的保护角
避雷线可以对绝缘子起到很好的保护作用,减小避雷线的保护角可以使线路预防雷击的效果更加显著,在相同条件下,避雷线的保护角越小,架空110kV架空输电线路的耐雷水平越高。

降低避雷线的保护角,可以大大地降低110kV架空输电线路的雷击绕击率,从而很好的预防雷击故障。

减小避雷线的保护角的工作,需要在线路杆塔设计阶段完成,已经建成投运的杆塔,不适宜进行保护角大小的调整。

3.2降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻对于防范雷击有着重要的意义,在线路杆塔的绝缘电阻高的情况下,雷击杆塔时,杆塔顶部电位更大,绝缘子将会承受更大的电压,更容易被击穿,但是在线路杆塔的绝缘电阻小的情况下,雷击杆塔时,杆塔顶部电位更小,绝缘子将会承受更小的电压,不容易被击穿。

降低绝缘电阻有多种方法,比如延长接地体长度,增加接地体的埋入深度,使用新型石墨烯接地体,使用降阻剂等,都可以有效降低接地电阻。

3.3架设耦合地线
耦合地线往往架设于线路导线的下方部位,架设耦合地线也是防范110kV架空输电线路雷击故障的较好的方法,采用架设耦合地线的方法,可以降低雷击时绝缘子上的感应电压,防范绝缘子被过大的瞬时感应过电压损坏。

架设耦合地线能够起到对雷电流的分流作用,对于减小架空110kV架空输电线路的反击雷跳闸率,有较好的效果。

实践证明,当线路杆塔处于较差的地质条件下,比如山区岩石地带,杆塔的绝缘电阻不容易进行降低时,采用架设耦合地线的方法,对于防范雷击危害有很好的效果。

3.4安装可控放电避雷针
可控放电避雷针,在500kV架空110kV架空输电线路中有较为广泛的应用,它属于塔顶形式的避雷针。

可控放电避雷针具有特殊的结构,通常安装在架空110kV架空输电线路的杆塔顶端。

它可以有效降低线路的绕击率,从而达到预防雷击故障的作用。

可控放电避雷针的优点在于,它的针头处于一种浮动状态,可以形成较为均匀的电场,储存其感应到的雷云电场能量,当其储存的能量达到临界值时,就会进行放电,拦截雷电,使得送电线路免受雷击的损害。

3.5装设线路避雷器
常见的线路避雷器为金属氧化锌避雷器,分带串联间隙型和无间隙型两种。

线路避雷器与导线绝缘子串并联安装,在工频电压下呈现
很高的电阻,当线路导线遭到雷击时,传导至避雷器的雷击过电压一旦超过避雷器的启动电压,避雷器就会启动泄流,迅速地降低导线上的雷击过电压值,雷击过电压值下降至一定数值后避雷器又呈现高电阻状态,并停止泄流。

因为避雷器的启动电压和雷击放电后的残压均低于绝缘子串的闪络电压,所以只要避雷器的泄流速度足够快、泄流持续时间足够短,就能保证绝缘子串不闪络,避免发生雷电绕击闪络现象。

由此可见,安装线路避雷器是一种非常有效的防雷措施。

但是,避雷器需要运行维护且价格较高,实际工程中一般是针对易遭受雷击的地段,安装适当数量的线路避雷器。

结束语
110kV架空输电线路一般都是在室外,经常受到台风、雷电以及大雨等多方面的自然气象条件直接影响,从而给电力系统运行带来不稳定的影响。

雷电是造成110kV架空输电线路故障最主要的因素之一,会使110kV架空输电线路出现烧毁或者短路现象,产生雷击跳闸等事故;由于雷击的电流很强大,在110kV架空输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”,甚至会对电力系统内相关设备造成较大的损害,因此加强防雷接地设计及维护,能够减少或防止此类问题发生。

参考文献:
[1]钱磊,平学良,周晓娜,韩刚.110kV架空输电线路防外力破坏预警技术应用研究[J].电子器件,2018,41(06):1441-1446.
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