高壓電力裝置防雷技術(shù)水平提升措施丁頌群

摘 要：防雷技術(shù)的有效完善可以有利于提高高壓電力裝置的防雷性能，下面對我國目前階段高壓電力裝置防止雷電的技術(shù)和措施，并對目前防雷技術(shù)中存在的問題展開著重討論，最后對高壓電力裝置防雷技術(shù)水平的提升措施進(jìn)行闡述，為我國高壓電力裝置防雷技術(shù)的提高和完善提供有力的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高壓電力裝置 防雷技術(shù) 提升措施

一、引言

在高壓電力裝置發(fā)展的初始階段，進(jìn)行電力供應(yīng)的架空線路都是采用裸露的導(dǎo)線，通常情況下，架空導(dǎo)線距離地面的空間大約為6-18 m，遭受雷電襲擊的危險(xiǎn)系數(shù)比較高，從而擊穿設(shè)備裝置、線路的絕緣部分，進(jìn)而損壞設(shè)備和線路，雷電過電壓的危害主要指雷電入侵波，此文章對于直擊雷預(yù)防的避雷針、避雷線不予以討論。對于避雷器和保護(hù)間隙，他們之所以可以起到保護(hù)電壓的作用主要是利用間隙擊穿接地從而降壓放電，但是，他們起到保護(hù)作用的同時(shí)，接地故障、相間短路故障發(fā)生的概率就會增大，從而暴露了保護(hù)作用并不完善的缺陷。目前階段，我國高壓電力裝置防雷保護(hù)中僅僅在線路保護(hù)中得到應(yīng)有，同時(shí)配合使用自動(dòng)重合閘設(shè)備，盡最大限度降低線路停電故障發(fā)生的頻率。目前階段，高壓電力裝置防雷技術(shù)仍舊存在許多方面的問題和缺點(diǎn)，例如：技術(shù)水平較低、防雷保護(hù)性能不完善、防雷保護(hù)功能不完全等。為了更有效地提高高壓電力裝置的防雷效果，對高壓電力裝置防雷技術(shù)水平的完善和提高是重中之重，因此，文章圍繞這個(gè)問題進(jìn)行全面的分析和討論。

二、目前階段高壓電力裝置防止雷電的措施

對于整個(gè)電力系統(tǒng)而言，雷電襲擊是我們重點(diǎn)關(guān)注的安全性問題，如果輸電線路遭受雷擊，線路的絕緣部分就會受到損壞，高壓電力裝置發(fā)生跳閘事故的幾率增大，使得電力裝置不能安全、平穩(wěn)、有效的供應(yīng)電力，嚴(yán)重威脅人們的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全。所以，對高壓電力裝置進(jìn)行雷電防止是非常必要且有重要意義的，目前階段我國高壓電力裝置防止雷電的技術(shù)主要包括以下幾點(diǎn)：

1.如果線路出現(xiàn)交叉跨越，就要防止由于雷電出現(xiàn)跳閘事故。由于雷電的襲擊，在線路出現(xiàn)交叉的位置極易出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象，而且，在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)時(shí)，通常情況下會預(yù)留線路交叉的檔距，如果距離達(dá)不到要求，受雷電襲擊后，事故范圍會進(jìn)一步擴(kuò)大，造成非常嚴(yán)重的后果。所以，與高壓電力裝置的防雷要求進(jìn)行充分結(jié)合，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行保護(hù)：（1）利用木桿、水泥桿作為交叉檔的兩端，而且沒有進(jìn)行避雷線的設(shè)置，如果出現(xiàn)這種情況，就要將避雷器安裝在桿塔上，建議使用管型避雷器；（2）如果交叉檔的兩端是通訊線路、木桿低壓線路，通常情況下是在桿塔上安裝防雷保護(hù)間隙；（3）利用水泥桿、鐵塔作為交叉檔的兩端，如果出現(xiàn)這種情況，避雷線不管有無安裝，桿塔都要進(jìn)行接地。

2.將自動(dòng)重合閘裝置引入到線路中。發(fā)生雷電閃絡(luò)后，通常情況下，線路出現(xiàn)跳閘事故后線路的絕緣子可以自動(dòng)恢復(fù)原有的絕緣性能，在這個(gè)過程中，自動(dòng)重合閘裝置起到非常重要的作用，且成功率大約穩(wěn)定在90%。如果某一高壓線路區(qū)域出現(xiàn)雷電情況較少，一般情況下不會全線設(shè)置避雷線，為確保安全，全線需要安裝自動(dòng)重合閘裝置，有效避免了雷電情況下大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生；如果某一區(qū)域土壤的電阻率比較高，高壓電力裝置如果收到雷電襲擊，絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生頻率較高，倘若安裝自動(dòng)重合閘裝置，就可有效的避免雷電，達(dá)到保護(hù)的效果。

3.對高壓電力裝置作好絕緣工作。作好高壓電力裝置的絕緣工作，不僅有利于提高高壓電力裝置的耐雷能力，還在一定程度上合理的控制建弧率，有效的降低高壓電力裝置發(fā)生跳閘事故的頻率。如果是高桿塔，既要對接地電阻的取值盡可能減小，又要考慮高桿塔自己電感的增加帶來的桿塔頂端電位出現(xiàn)上升的現(xiàn)象，那么就可利用絕緣的方式進(jìn)行補(bǔ)償。另一方面，要與目前階段我國的設(shè)計(jì)章程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分結(jié)合，線路安裝了避雷線，倘若桿塔的標(biāo)準(zhǔn)高度高于40.0 m，那么桿塔的標(biāo)準(zhǔn)高度每增加10.0 m，相對應(yīng)的絕緣子就要增加一片。

三、目前階段高壓電力裝置防雷技術(shù)存在的問題

1.對避雷器進(jìn)行選擇之前，對連續(xù)雷電的沖擊能力沒有作好評估工作。例如碳化硅避雷器就不具備連續(xù)雷電沖擊保護(hù)的能力，原因是碳化硅避雷器起保護(hù)作用時(shí)會泄放雷電流的同時(shí)也泄放工頻續(xù)流，如果切斷續(xù)流，所要消耗的時(shí)間為1000 μs，但是進(jìn)行一次循環(huán)保護(hù)所要的時(shí)間只有遠(yuǎn)遠(yuǎn)比1000 μs多，才能恢復(fù)到原有水平進(jìn)而進(jìn)行下一次的保護(hù)動(dòng)作。氧化鋅避雷器就具備連續(xù)雷電沖擊保護(hù)的能力，原因是氧化鋅避雷器起保護(hù)作用時(shí)只會泄放雷電流，而不會泄放工頻續(xù)流，泄放雷電流只需消耗100 μs的時(shí)間，就可立即恢復(fù)到原有水平。所以，對連續(xù)雷電的沖擊能力作好評估工作是有重要意義的。

2.選擇保護(hù)裝置時(shí)，只評估雷電殘壓參數(shù)，而忽視評估和計(jì)算其他相關(guān)的保護(hù)參數(shù)。雷電保護(hù)參數(shù)有許多，例如：雷電殘壓參數(shù)、沖擊放電電壓值、工頻放電電壓值等，判斷避雷器暫態(tài)過電壓承受能力、確保穩(wěn)定運(yùn)行等都是以這些參數(shù)為主要依據(jù)，綜合角度觀察，氧化鋅避雷器串聯(lián)間隙以上的保護(hù)參數(shù)只有處于正常范圍內(nèi)，才能說這個(gè)避雷器保護(hù)功能齊全。

四、高壓電力裝置防雷技術(shù)水平的提升措施

1.提升和優(yōu)化高壓電力裝置的防雷技術(shù)水平，用性能更加準(zhǔn)確的防雷裝置代替，選擇避雷器時(shí)要注意幾個(gè)方面的要求：（1）選擇的避雷器防雷功能要完善，在達(dá)到常規(guī)防雷要求的基礎(chǔ)上，可以比較準(zhǔn)確的限壓保護(hù)雷電的陡波和雷電的幅值；（2）選擇避雷器時(shí)，要考慮整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性；（3）如果避雷器防雷保護(hù)功能比較完善，避免浪費(fèi)工頻能源的現(xiàn)象，這種避雷器不應(yīng)在選擇范圍內(nèi)；（4）選擇具有對連續(xù)雷電的沖擊有保護(hù)能力的避雷器。

2.用現(xiàn)代的串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管型避雷器和保護(hù)間隙，串聯(lián)間隙氧化鋅配電避雷器為35kV，雷電殘壓要小于134 kV，電站型要小于117 kV；對于配電、電動(dòng)機(jī)、電站的避雷器，用串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器逐步代替無間隙氧化鋅避雷器和碳化硅避雷器。

3.對高壓電力裝置可以進(jìn)行多級防護(hù)，架設(shè)避雷線，同時(shí)電容器組可以在線路上和電容器側(cè)分別裝設(shè)避雷器。在基桿塔處接地的位置架設(shè)避雷線，檔距中兩根避雷線即可組成一個(gè)閉合回路，利用一個(gè)小間隙實(shí)現(xiàn)絕緣的目的。這樣既保護(hù)了絕緣子，又可使得高壓電力裝置受到雷電襲擊時(shí)起到分流作用，對裝置起到保護(hù)的作用。

4.可以改造接地系統(tǒng)，使接地系統(tǒng)更牢固可靠。對高壓電力裝置使用的方式為多支外引，采用多支外引的形式時(shí)要以地級干線自身的電阻為基礎(chǔ)，外引式接地極必須要在100米范圍內(nèi)；同時(shí)架設(shè)耦合電線，降低過電壓，降低事故發(fā)生的頻率。

五、結(jié)語

目前階段我國的傳統(tǒng)的高壓電力裝置的防雷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用多年，如果想要對這些技術(shù)進(jìn)行徹底的改革，難度系數(shù)非常大，但是，我們必須盡最大努力完善和發(fā)展我國現(xiàn)有的防雷技術(shù)。如果社會各界都可秉承進(jìn)步發(fā)展的思維觀點(diǎn)，那么大幅度提升我國的防雷技術(shù)是非常有希望的。在開展實(shí)際工作的過程中，工作人員必須以現(xiàn)有的高壓電力裝置的防雷技術(shù)水平為基礎(chǔ)，新的防雷技術(shù)和機(jī)械的引入必須科學(xué)和合理，不斷對裝置設(shè)備的防雷性能進(jìn)行優(yōu)化，并且改革工作要積極、要堅(jiān)持，最大可能性的提高高壓電力裝置的防雷效果，為我國高壓電力裝置防雷技術(shù)水平的提升打好堅(jiān)實(shí)有效地基礎(chǔ)。

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