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1、關(guān)于輸配電線路的設(shè)計(jì)與運(yùn)行防雷分析孫凱(孫凱湖南省電力公司常德供電公司)摘要:輸配電線路與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān),對(duì)于電力系統(tǒng)有著重要作用。一旦輸配電線路遭受雷擊,將會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,造成大面積停電并帶來嚴(yán)重?fù)p失,因此,防雷技術(shù)在輸配電線路中得到廣泛應(yīng)用,大多數(shù)輸配電線路都已經(jīng)釆取了較完善的防雷接地保護(hù)措施,從而有效降低輸配電線路遭雷擊的概率,保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞:輸配電線路;防雷;分析一、雷擊的危害電網(wǎng)中的事故類型主要是輸配電線路的故障,而引起輸配電線路的故障的原因中雷擊災(zāi)害占很大的比重,尤其是在山區(qū),數(shù)排點(diǎn)線路故障十有八九都是由于雷擊跳閘引起的。雷擊主
2、要可大致分為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷對(duì)電力設(shè)備的損害非常大,常常會(huì)造成絕緣子閃絡(luò),燒傷等,從而導(dǎo)致停電;一旦出現(xiàn)直擊雷時(shí)間后,停電面積大,搶修費(fèi)力,絕緣子被及落后在巡查時(shí)很難被發(fā)現(xiàn);而感應(yīng)雷是由于雷云中含有大量負(fù)電荷,當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),輸配電線路上被朿縛的電荷變?yōu)樽杂呻姾桑a(chǎn)生很大的磁場(chǎng),從而對(duì)輸配電線路造成破壞。輸配電線路防雷設(shè)計(jì)不到位的話,不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí),還會(huì)危及人們的生命財(cái)產(chǎn)的安全。二、輸配電線路防雷保護(hù)的基木任務(wù)輸配電線路防雷保護(hù)的基木任務(wù)主要有四個(gè):①不繞擊。在選擇輸配電線時(shí),要能夠盡量使用避雷線或避雷裝置,這樣能夠有效防止雷電直擊到導(dǎo)線上,從而有效降低損失;
3、②絕緣子不閃絡(luò)。輸配電線路必須要有采取有效的接地措施或配置一定的絕緣設(shè)施,當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),輸配電線路能夠通過接地系統(tǒng)導(dǎo)入地下,從而防止對(duì)電力設(shè)備造成損害,防止絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象,有效降低雷電的破壞作用;③不建立穩(wěn)定工頻電弧。如果絕緣子串出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象,那么要盡力使蘇不轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧,確保開關(guān)不出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。這就需要降低絕緣子的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度,或者電網(wǎng)中性點(diǎn)采用不接地措施。這樣能夠消除因雷擊引起的單相接地故障,防止相間短路及跳閘故障的發(fā)生;④不中斷電力供應(yīng)。當(dāng)受到雷擊造成開關(guān)跳閘吋,也不能中斷電力供砬。在輸配電線路防雷技術(shù)中,必須要能夠利用減少建弧率及自動(dòng)重合閘的方法來達(dá)到將雷擊引發(fā)的
4、停電事故降到最低的目的。三、輸配電線路防雷技術(shù)存在的問題3.1桿塔存在的隱患。S前,我國(guó)輸配電線路仍存在大量水泥電桿,水泥電桿使用內(nèi)部的鋼芯接地,雷電擊中時(shí)會(huì)造成水泥桿爆裂。一些老舊的電桿都是以鋼絞線為地下引線,一旦出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象,雷電會(huì)直接擊中拉線,造成拉線過熱,鋼絞線強(qiáng)度降低,最終導(dǎo)致倒桿事故。3.2避雷線問題。保護(hù)角的角度對(duì)架空地線問題影響較人。但是,如果輸配電線路的保護(hù)角過大,將對(duì)防繞擊產(chǎn)生不利影響。此外,輸配電線路易受腐蝕的影響,如果四周有化工廠或冶金廠,那么將在一定程度上對(duì)輸配電線路產(chǎn)生腐蝕作用,并或多或少地降低雷電流的瀉放能力。3.3接地裝置問題。接地裝置主要存在兩類問題
5、:①受地網(wǎng)的腐蝕而形成的;②因地網(wǎng)降阻而形成的。具體表現(xiàn)為:如果輸電區(qū)域內(nèi)的接地裝置如果使用的混凝土及其降阻劑為494基,那么在使用半年后,接地裝置的腐蝕速度會(huì)加快,3?5年后將會(huì)因銹蝕而斷裂,而且開挖的過程中地網(wǎng)的腐蝕率將超出一半,接地下線半米內(nèi)的腐蝕情況最嚴(yán)重。四、輸配電線路中防雷技術(shù)的應(yīng)用措施4.1全線架設(shè)避雷線。輸配電線路的防雷措施一般為架設(shè)避雷線,因?yàn)槭褂帽芾拙€能夠奮效防止輸配電線路的絕緣超出電壓的幅值范圍。主要作用:①分流作用,以減小流經(jīng)桿塔的雷電流,從而降低塔頂電位;②通過對(duì)導(dǎo)線的耦合作用,可以減小線路絕緣子的電壓;③對(duì)導(dǎo)線的屏蔽作用還可以降代導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。為進(jìn)一
6、步提高避雷線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽效果,減小繞擊率,避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角疲做得小一?,一般采用20°?30°。4.2降低桿塔接地電阻。輸配電線路的防雷水平與桿塔的接地電阻成反比關(guān)系,這樣就能夠利用其為我們提供良好的防雷效果。0前,我國(guó)輸配電線路中的大多數(shù)桿塔?-般都設(shè)有接地極。用于降低桿塔接地電阻的方法一般分為以下四種:①充分使用架空線路來實(shí)現(xiàn)自然接地;②增設(shè)人工接地裝置;③采用深埋式接地極;④填充電阻率較低的物質(zhì)。到0前為止,我國(guó)人多數(shù)的輸配電線路都己經(jīng)使用新型石墨來進(jìn)行接地。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試的對(duì)比發(fā)現(xiàn),同一種土壤的電阻率,在使用石墨接地極后,其接地電阻普遍降低了4?6&0me
7、ga;,這就可以發(fā)現(xiàn)降低桿塔的接地電阻是可行的。4.3安裝輸配電線路的避雷器。氧化鋅避雷器是具奮良好保護(hù)性能的避雷器。利用氧化鋅良好的非線性伏安特性,使在正常工作電壓吋流過避雷器的電流極?。ㄎ不蚝涟布?jí));當(dāng)過電壓作用吋,電阻急劇下降,泄放過電壓的能量,達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒奮放電間隙,利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。0前我國(guó)輸配電線路所使用的避雷器?-般都是無間隙(W)避雷器、帶串聯(lián)間隙(C)避雷器兩類。帶串聯(lián)間