高压送电线路设计防雷措施

本文是一篇电力系统论文范文,电力系统类有关硕士毕业论文,关于高压送电线路设计防雷措施相关毕业论文格式模板范文。适合电力系统及防雷设计及线路方面的的大学硕士和本科毕业论文以及电力系统相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

摘 要：　在现代的输电线路设计中最为常见的就是采用增加绝缘子片数或者采用更大爬距的人工合成的绝缘子这种形式来让线路的绝缘性能得到大大提高,有一个问题就是这种线路再设计和布置过程中对于防范雷击的效果表现的都不是很令人满意,并且由于绝缘子片数目在实际架设过程中容易受到电线杆搭头绝缘间隙和导线到地面安全距离的影响,所以很难在防雷方面有很好的效果表现.所以研究高压送电线路中的防雷设计就显得非常重要,本文主要分析高压送电线路再设计过程中的防雷的措施,并提出合理的预防手段用来提高送电线路的防雷水平.

关 键 词：防雷措施　输电线路　雷击跳闸

引言

电力系统的隐患在近些年随着国民经济的发展与电力需求的不断增长逐渐开始显现,对电力系统安全带来了极大的影响,尤其是防雷击方面一直备受电力系统线路设计者的关注.众所周知送电线路作为电力系统中不可缺少的一部分,在设计中防雷要求有着重要作用.由于大气雷电活动的随机性和复杂性,目前在输电线路设计中雷击认识和问题较为严重,其中还存在着诸多的未知成分.因此在高压送电线路设计的时候要充分的考虑线路周围的环境问题,对每一条线路都进行充分、完整的质量比较,选择能够满足能够满足线路防雷标准的设计方法和措施,以期达到线路供电标准要求.

1.线路雷击跳闸的主要因素和原因

高压输电线路容易受到雷击的因素有：线路绝缘子的放电电压,有没有架空地线,杆塔是否接地,还有一个不受控因素就是雷电流的强度因素,所以我们在设计高压线路时要有针对性和目的性,通过认真分析雷击因素,规避雷击对高压输电线路的损伤,避免对电力系统造成更大的灾害.

1.1高压送电线路反击造成的雷击跳闸

雷击中杆、塔顶部或者避雷线的时候,雷电电流可以通过塔体和接地体顺利的进入大地之中,避免了对周围环境的影响.同时,由于雷电流通过塔体和接地体的时候,使得塔体电压增高,使得与导线上存在的电压产生感应电压,当期超过电压送电线路的绝缘闪络电压值的时候,导线与塔体之间就会发生相应的闪络,这种闪络则被称之为反击闪络,同时造成雷击跳闸.

1.2、绕击成因

关于雷电绕击率和避雷线边缘上的保护方面,要考虑杆塔的高度和电压输电线路所处的地形地理和地质条件等因素.如在山上时,设计线路就要考虑高压输电线路雷击率约为平地的3　～　4倍,这主要是由于山区设计线时,难免会有大跨度,高缺口的大线,这条线的耐雷击是最薄弱的环节.

2.防雷措施设计原则

线路防雷保护首先在于抓好基础工作,目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,只要运用得好,仍然是可以信赖的.对已投运的线路,应结合地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平给出正确的评价,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施.

3.高压送电线路设计防雷措施

清楚了送电线路雷击跳闸的发生原因,对照下面表1内容,我们就可以有针对性的对设计中送电线路经过的不同地段,不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施.

⑴　加强高压送电线路的绝缘水平.高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比,加强零值绝缘子的检测,保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素.我们在设计高压线路时充分比较各种绝缘子的性能,分析其特性,认为玻璃绝缘子有较好的耐电弧和不易老化的优点,并且绝缘子本身具有自洁性能良好和零值的特点.特别是玻璃是熔融体,质地均匀,烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体,仍具有足够的绝缘性能,所以设计中我们多考虑采用玻璃绝缘子.

⑵　降低杆塔的接地电阻.高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比,根据各基杆塔的土壤电阻率的情况,尽可能地降低杆塔的接地电阻,这是提高高压送电线路耐雷水平的基础,是最经济、有效的手段.对于土壤电阻率较高的疑难地区的线路,则应跳出原有设计参数的框框,特别是要强化降阻手段的应用,如增加埋设深度,延长接地极的使用,就近增加垂直接地极的运用

⑶　根据规程规定：在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段,可以增设耦合地线.由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大,并使流经杆塔的雷电流向两侧分流,从而提高高压送电线路的耐雷水平.

⑷　适当运用高压送电线路避雷器.由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时,避雷器就加入分流,保证绝缘子不发生闪络.根据实际运行经验,在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果.目前在全国范围已使用一定数量的高压送电线路避雷器,运行反映较好,但由于装设避雷器投资较大,设计中我们只能根据特殊情况少量使用.

（5）对线路中测出的接地电阻不合格的杆塔的接地电阻进行重新测试；并测试土壤电阻率.对查出的接地电阻不合格的杆塔接地放射线进行开挖检查,重新对本杆塔的敷设接地线,并进行焊接.对检查中发现已烂断或无接地引下线的杆塔接地装置进行焊接,并对接地电阻重新测试,不符合规定的重新进行敷设.对被浇灌在保护帽内的接地引下线,采取的方式可为将引下线从保护帽内敲出,再重新浇灌保护帽或将引下线锯断重新进行焊接.

4.其它方面

作为设计部门,我们在进行送电线路设计时还应注意以下几点：

（1）　在选择高压送电线路路径时,应尽量避开雷电多发区或对防雷不利的地方；对于易受雷击的杆塔接地,要尽量降低接地电阻.

（2）　在选择避雷方式时也要充分考虑本地区的防雷经验及特点,选用合适的避雷方法；

（3）　对于雷击多发区也应当减少大档距段的设计和在规程允许的范围内降低塔高.

（4）　加强高压送电线路的验收.对于新投产的高压送电线路,做好高压送电线路的验收工作,抽查接地体的埋深是否符合规程的要求,射线长度是否达到设计的长度,接地体与接地引下线是否有可靠的电气连接,这些都是保证杆塔可靠防雷基础.

（5）　对已投运的线路,生产单位要加大对老旧线路的投资和改造力度,对运行中发现问题较多的线路、雷击频发区段,要集中人力、资金,尽快进行改造.

5.结束语

通过总结输电线路的防雷设计及如何利用传统的防雷措施,我们认为雷击虽然是一个小概率的事件,但是随机性很强,所以做好输电线路防雷工作,是我们必须掌握的关键点.总之,为了防止和减少雷击故障,我们在进行线路设计时必须充分考虑高压输电线路的雷电活动,地形和土壤的电阻率特性等,还要结合原有的高压输电线路运行经验和系统的运作模式,通过比较,选择合理的防雷设计模式,才能提高高压输电线路雷电防护水平.闪电活动是一个复杂的自然现象,需要在各个部门的通力合作下,才能尽量减少发生雷击事件,才能将损失降低到最低限度.