书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 3

输电线路雷击故障的防护措施分析.pdf

  • 上传人:13951059120
  • 文档编号:98305914
  • 上传时间:2021-03-28
  • 格式:PDF
  • 页数:3
  • 大小:228KB
  • 配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    输电 线路 雷击 故障 防护 措施 分析
    资源描述:
    2 0 1 3 年7 月第1 6 卷第7 期 贵州电力技术 2 0 1 3 ,V o l ,1 6 ,N o 7 G U I Z H O UE L E C T R I CP O W E RT E C H N O L O G Y 专题研讨 S p e c i a lR e p o t s 输电线路雷击故障的防护措施分析 夏义忠 ( 兴义供电局,贵州兴义5 6 2 4 0 0 ) 摘要:从分析输电线路雷击故障的原因入手,探讨改善和降低雷击故障的防护措施。 关键词:输电线路;雷击故障;防护措施 文章编号:1 0 0 8 0 8 3 X ( 2 0 1 3 ) 0 7 0 0 5 5 0 3 中图分类号:T M 7 2 5 文献标志码:B 电网运行的故障以输电线路故障占大部分,输 电线路的故障又以雷击故障占较大比例,据运行经 验分析,架空输电线路的运行故障一半以上是雷电 引起的,尤其是在山区,雷击故障特别严重,因此,采 取有效的防雷措施可大大降低输电线路的雷击故障 发生频率。 1输电线路遭受雷击的类型及路径选择 1 1 输电线路遭受雷击的类型 输电线路遭受雷击有三种类型:一是雷击于线 路导线上,产生直击雷过电压;二是雷击避雷线后, 反击到导线上;三是雷击于线路附近或杆塔上,在线 路上产生过电压。无论是直击雷过电压还是感应过 电压,都会致使导线产生大量电荷,这些电荷以接近 光的速度( 每秒约3 0 万公里) 向导线两边传播,这 就是雷电进行波。输电线路遭受雷击的后果,轻则 引起线路绝缘子闪络,导致线路单相接地或跳闸,重 则引起绝缘子破裂、击穿、断线等事故,导致供电中 断,危及线路安全运行。 1 2 合理选择输电线路路径 大量运行经验表明,线路遭受雷击往往集中 于线路的部分地区,称为雷击区、重雷区或雷暴走 廊,如山区风口及顺风的河谷和峡谷等处、四周是 山丘的潮湿盆地、土壤电阻率有突变的地带,如地 质断层地带、岩石与土壤、山坡与稻田的交界区、 岩石山脚下有小河的山谷等地,雷电易击于低土 壤电阻率处、地下有导电性矿的地面和地下水位 较高处,当土壤电阻率差别不大时,例如有良好的 土层和植被的山丘,雷电易击于突出的山顶、山的 向阳坡。在输电线路设计及施工时,要避开以上 路径。 2 雷击故障的防护措施 2 1 架设避雷线 架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本、最 有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导 线,同时还具有以下作用:分流作用,以减小流经杆 塔的雷电流,从而降低塔顶电位;通过对导线的耦合 作用可以减小线路绝缘子的电压;对导线的屏蔽作 用,还可以降低导线上的感应过电压。通常来说,线 路电压越高,采用避雷线的效果越好,而且避雷线在 线路造价中所占的比例也越低,一般不超过线路总 造价的1 0 。因此,1 1 0 k V 及以上电压等级的输电 线路应全线架设避雷线。 为提高避雷线对导线的屏蔽效果,保证雷电不致 绕过避雷线而直接击中导线,应当减小绕击率。避雷 线对边导线的保护角应做小一些,一般采用2 0 0 至3 0 0 , 2 2 0 k V 及3 3 0 k V 线路的避雷线保护角应做到2 0 。 左右,5 0 0 k V 及以上超高压、特高压线路都架设双避 雷线,保护角在1 5 0 及以下。为了起到保护作用,避雷 线应在每基杆塔处接地。在双避雷线的超高压输电 线路上,正常的工作电流将在每个档距中两根避雷线 所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。 为减小这一损耗,同时为使避雷线兼作通讯及继电保 护通道,可将避雷线经过一个小间隙对地绝缘。雷击 时,间隙被击穿,使避雷线接地。 2 2 采用绝缘避雷线 输电线路的避雷线除用作防雷外,还有多方面 的综合作用,如实现载波通信、降低不对称短路时的 工频过电压、减小潜供电流、作为屏蔽线以降低电力 线对通信线的干扰等。按照用途不同,避雷线悬挂 方式有两种,一种是直接悬挂于杆塔上,另一种是经 5 5 万方数据 贵州电力技术 第1 6 卷 过绝缘子与杆塔相连,使避雷线对地绝缘。 由于避雷线至各相导线的距离一般是不相等的, 它们之间的互感就有些差别,因此,尽管在正常情况 下三相导线上的负荷电流是平衡的,但在避雷线上仍 然要感应出一个纵电动势。目前,我国新设计的超高 压线路,一般采用绝缘避雷线以减少能耗。绝缘避雷 线在雷击时,其绝缘层在雷电先驱放电阶段即被击穿 而使避雷线呈接地状态,不会影响其防雷效果。 2 3 降低杆塔接地电阻 避雷线与塔脚电阻相配合,在雷击时能够起到大 幅度降压的作用,因此,对1 l O k V 及以上的输电线路, 是一种最有效的防护措施。接地体的横截面积及断 面形状对接地电阻值影响不大,因此,接地体材料的 选择主要考虑抗腐蚀性及机械强度的需要。人工接 地体的水平敷设可采用圆钢、扁钢;垂直敷设可采用 角钢、钢管、圆钢等。接地装置的导体横截面积,必须 符合热稳定与均压的要求。敷设在腐蚀性较强场所 的接地装置,应根据腐蚀的性质采取热镀锡、热镀锌 等防腐措施,或适当加大横截面积。钢筋混凝土杆的 横担和线路避雷器支架、导线横担与绝缘子固定部分 或瓷横担固定部分之间,宜有可靠的电气连接并与接 地引下线相连。主杆非预应力钢筋,如上下已用绑扎 或焊接连成电气通路,非预应力钢筋可兼作接地引下 线。在小接地短路电流系统中,如无可靠措施,预应 力钢筋不宜兼作接地引下线。利用钢筋兼作接地引 下线的钢筋与接地螺母、铁横担或瓷横担的固定部分 应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀 锌钢绞线,其横截面积不应小于2 5 m m 2 。 目前,降低杆塔接地电阻的方法有以下4 种: ( 1 ) 接地极周围敷设降阻剂。在接地极周围敷 设了降阻剂后,可以起到增大接地极外形尺寸,降低 与周围大地介质之间接触电阻的作用,因而能在一 定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面 积的集中接地、小型接地网时,其降阻效果较为明 显。降阻剂是由几种物质配制而成的化学物品,是 具有导电性能良好的强电解质和水分。这些强电解 质和水分被网状胶体所包围,网状胶体的空格又被 部分水解的胶体所填充,使它不致于随地下水和雨 水而流失,因而能长期保持良好的导电作用。这是 目前采用的一种较新和积极推广应用的方法。 ( 2 ) 采用爆破接地技术。爆破接地技术是近年 发展起来的降低接地电阻的新技术,通过爆破制裂, 5 6 再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂隙中,从而 起到改善很大范围的土壤导电性能的目的,相当于 大范围的土壤改良。 ( 3 ) 采用多支外引式接地装置。如接地装置附 近有导电良好未凝冻的河流湖泊,可采用此法。安 装时,必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来 的影响,因此,外引式接地极长度不宜超过l O O m 。 ( 4 ) 采取伸长水平接地体。结合工程实际运用,经 过分析,结果表明,当水平接地体长度增大时,电感的影 响随之增大,从而使冲击系数增大,当接地体达到定长 度后,再增加其长度,冲击接地电阻也不再下降。 2 4 装设线路避雷器 加装避雷器后,当输电线路遭受雷击时,雷电流 的分流将发生变化,一部分雷电流从避雷线传人相 邻杆塔,一部分经塔体人地,当雷电流超过一定值 后,避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷 器流人导线,传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷 线和导线时,由于导线间的电磁感应作用,将分别在 导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流 远远大于从避雷线中分流的雷电流,这种分流的耦 合作用将使导线电位提高,使导线和塔顶之间的电 位差小于绝缘子串的闪络电压,绝缘子不会发生闪 络,因此,线路避雷器具有很好的钳电位作用,这也 是线路避雷器进行防雷的明显特点。 2 5 架设耦合地线 在降低杆塔接地电阻有困难时,可采用架设耦 合地线的措施,即在导线下方再架设一条地线。它 的作用主要有以下两方面:一是增大避雷线与导线 之间的耦合系数,从而减少绝缘子串两端电压的反 击和感应电压的分量;二是增大雷击塔顶时向相邻 杆塔分流的雷电流。在导线下方架设耦合地线的分 流和耦合作用,使线路耐雷水平提高,不仅减少反击 跳闸次数,也减少了一相导线绕击后再对另一相造 成反击跳闸的机率。运行经验表明,耦合地线对减 小雷击跳闸率的效果是明显的,尤其在山区的输电 线路其防雷效果更好。 3 雷击故障跳闸后迅速恢复供电的措施 防止输电线路停电,就是使输电线路建立工频 电弧后不中断电力供应,采取的措施是装设自动重 合闸、双回路线路采用不平衡绝缘方式等。 万方数据 第7 期夏义忠:输电线路雷击故障的防护措施分析 3 1 装设自动重合闸 在一定的运行条件下,线路雷击跳闸是不可避 免的,但应限制在一定范围内。重合闸装置是作为 线路防雷的一项重要措施,提高重合闸装置动作的 可靠性,可有效地保证雷击跳闸后的供电可靠性。 3 2 采用不平衡绝缘方式 双回线路雷击同时跳闸次数约占总雷击跳闸次 数的7 0 ,为此应尽量减小雷电反击造成的同塔双 回线路同时跳闸率( 雷电绕击因雷电流较小,一般 不会造成双回线路同时跳闸) ,可在原有同塔双回 线路杆塔上采用不平衡绝缘方式,即在其中一回线 路上增加2 片绝缘子,来提高该回线路的耐雷水平, 而另一回线路保持原有绝缘水平不变。这样,雷击 杆塔时弱绝缘的一回线路先闪络,闪络后的导线又 相当于地线,增加了对强绝缘回路导线的耦合作用, 进一步提高强绝缘回路的耐雷水平,使其不跳闸,保 证线路的连续供电,提高双回线路的供电可靠性。 4 结束语 总之。影响架空输电线路雷击故障跳闸的因 素很多,有一定的随机性和复杂性,要解决雷击 问题,必须深入分析雷击故障的原因,认真调查 并充分了解地理、气象及线路运行等各方面情 况,核算线路的耐雷水平,考虑防护措施的安全 性、可行性、工作量及效果等方面因素,通过加强 对雷电的监测和预防,结合实际情况,有针对性 的采取防雷措施,实践证明,雷击故障是可控的, 有效降低雷击跳闸率是可行的。 参考文献: 1 董振亚电力系统的过电压保护 M 北京:中国电力出版社, 1 9 9 7 ,1 0 8 1 5 0 2 杜澍春高压输电线路防雷保护的若干问题 J 电力设备, 2 0 0 1 ,( 1 ) :4 0 4 4 3 甘德辉降低接地电阻的几种方法 J 农村电气化,2 0 0 2 , ( 6 ) :2 8 4 甘德辉架空输电线路的防雷 J 农村电气化,2 0 0 7 ,( 2 ) :6 5 郭秀慧,李志强,钱冠军输电线路绕击防护的新措施 J 高 电压技术2 0 0 5 收稿日期:2 0 1 3 0 1 2 2 作者简介: 夏义忠( 1 9 8 1 一) 男,本科,助理工程师,现主要从事电网基建 工程管理工作。 ( 本文责任编辑:巫婵娟) A n a l y s i sO i lU g h t h i n gf a u l tp r o t e c t i o nm e a s u r e sf o rt r a n s m i s s i o nl i n e X i aY i z h o n g ( X i n g y iP o w e rS u p p l yB u r e a u ,X i n g y i5 6 2 4 0 0G u i z h o u ,C h i n a ) A b s t r a c t :I nt h ep 印e r ,f r o mt h e 咖s 鹤o ft r a n s m i s s i o nl i n el i g h t n i n gf a u l t ,t h ep r o t e c t i o n 蝴u r e st or e d u c el i g h t n i n gf a u l tW i l Sd i s c u s s e d K e yw o r d s :t r a n s m i s s i o nl i n e ;l i g h t n i n gf a u l t ;p r o t e c t i o nI n e a s u _ r e ( 上接第
    展开阅读全文
      文档分享网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:输电线路雷击故障的防护措施分析.pdf
    链接地址:https://www.wdfxw.net/doc98305914.htm
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    版权所有:www.WDFXW.net 

    鲁ICP备14035066号-3




    收起
    展开