雷電天氣對輸電線路失效概率影響分析

張釗

摘要：發(fā)電廠在供給居民以及生產(chǎn)單位所需的電能時，需要利用穩(wěn)定的輸電線路，在遠距離的特殊供電任務(wù)中，高壓輸電線路起到重要作用。施工單位必須利用科學的電力施工技術(shù)來完成安裝高壓電力輸送線路的工作，保護線路時，也必須優(yōu)先完成防雷保護工作，減少雷擊給輸電線路以及輸電工作的影響，現(xiàn)全面解析如何利用科學的防雷手段保護高壓輸電線路，并調(diào)整既有的線路防雷保障手段。

關(guān)鍵詞：雷電天氣;輸電線路;影響;措施

1高壓輸電線路防雷工作的必要性

雷擊問題不僅會影響到輸電線路的安全性，同時還會破壞線路中已有電力設(shè)備，給輸電單位造成直接的經(jīng)濟損失。在初期的高壓輸電線路工程建設(shè)活動中，建設(shè)方必須滿足絕緣性方面的技術(shù)要求。當前的變電所在輸電生產(chǎn)的過程中也發(fā)揮重大作用，保護不到位也會受到雷擊影響，輸電線路的整體安全性不能被保障，為了提升供電企業(yè)的信譽度，長期提供穩(wěn)定的輸電服務(wù)，必須針對雷擊等惡性事件，強化防雷系統(tǒng)，減少雷雨天氣給輸電線路的惡劣影響。高壓輸電線路是電力系統(tǒng)運行的主動脈，起著連接用戶與變電站的作用，高壓輸電線路的運行狀態(tài)對于供電可靠性與安全性有著直接的影響。一般情況下，高壓輸電線路都架設(shè)在空曠的野外區(qū)域，有著縱橫交錯、走線長的特征，因此，在遇到雷雨天氣后，高壓輸電線路很容易遭到雷擊的影響，一旦發(fā)生雷擊，高壓輸電線路就會出現(xiàn)保護跳閘，這就會影響整個電力系統(tǒng)的安全運行。

2雷電對高壓輸電線路的影響

2.1直擊雷危害

直擊雷是指雷電直接對高壓輸電線路產(chǎn)生電擊，在沒有采取防雷措施的情況下，易造成嚴重危害。如，雷電直接擊中桿塔后，雷電流急劇上升，在瞬間增大桿塔頂部與導(dǎo)線之間的電位差，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，阻礙桿塔頂部與導(dǎo)線的正常連通，嚴重時造成兩者中斷，直接危害到高壓輸電線路運行;直擊雷還會對導(dǎo)線產(chǎn)生較大危害，使導(dǎo)線產(chǎn)生過電壓，易引起線路故障。

2.2感應(yīng)雷危害

當雷云經(jīng)過高壓輸電線所在區(qū)域時，會產(chǎn)生放電現(xiàn)象形成電磁感應(yīng)，對路線造成危害。感應(yīng)雷危害是常見的雷電災(zāi)害類型，對高壓輸電線路的危害較小，一般對35kV以下的線路能夠產(chǎn)生較大危害。

2.3雷電沖擊波危害

相比較直擊雷和感應(yīng)雷危害而言，雷電沖擊波具備突發(fā)性的特點，在發(fā)生雷電沖擊波時，高壓輸電線路無法承受突如其來的高壓，對線路帶來嚴重沖擊和破壞，引發(fā)線路故障，進而威脅到高壓輸電線路的正常運行。

3高壓輸電線路綜合防雷措施的應(yīng)用探討

3.1降低接地電阻的阻值

影響高壓輸電線路安全運行的重要因素為桿塔接地電阻的阻值，正常情況下，桿塔的基本情況確定之后可以通過降低接地電阻的阻值來提高高壓輸電線路的耐雷性。因此，相關(guān)工作人員要正確掌握減小桿塔接地電阻的措施，以我國某一地區(qū)為例，該地區(qū)在降低接地電阻的阻值中主要采取了如下舉措，首先該地區(qū)應(yīng)用了降阻劑，降阻劑可以有效的降低地面與地級之間的電阻，并且調(diào)查結(jié)果顯示，降阻劑的使用起到了良好的降阻效果。其次，該地區(qū)在對桿塔保護角度的設(shè)計上加強了重視，并且在設(shè)計結(jié)束后應(yīng)用了相關(guān)的公式進行檢驗，避免桿塔保護角度出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，為縮減接地電阻阻值的工作提供了重要的保障。除此之外，該地區(qū)還應(yīng)用了爆破接地技術(shù)來縮減桿塔的接地電阻，工作人員事先利用相應(yīng)的設(shè)備進行爆破，確保爆破之后接地裝置會產(chǎn)生裂縫，然后用壓力機等機械在裂縫中放入低電阻率的材料，進而有效的降低電阻的電導(dǎo)率。最后，該地區(qū)采用了外引接地的策略來降低電阻阻值，工作人員事先進行實際考察，考察過后選取電阻率較低的區(qū)域，之后再放置接地裝置，如果電力企業(yè)具有一定的資金來源，也可以將接地裝置放置在不凍河流附近。

3.2合理運用不平衡的絕緣方式

不平衡的絕緣方式具有很多的優(yōu)點，首先不平衡的絕緣方式經(jīng)濟性較強，其次，這種不平衡的絕緣方式操作起來簡便，可以有效的增強高壓輸電線路的絕緣水平，進而在一定程度上提高高壓輸電線路的耐雷水平。在高壓輸電線路運行時，一般線路出現(xiàn)跳閘的概率要明顯低于一些高塔桿的高壓輸電線路。為了有效的避免雷擊事故所造成跳閘現(xiàn)象，操作人員首先可以將高塔桿與避雷線之間的導(dǎo)線距離適當?shù)脑鰪?，其次，工作人員可以在現(xiàn)有絕緣子串數(shù)量基礎(chǔ)上適當?shù)脑黾?，從而在根本上提高高壓輸電線路的絕緣性能。現(xiàn)階段我國在高壓輸電線路的防雷措施上提倡使用不平衡的絕緣方式，將不同回路絕緣效果的差值設(shè)置成相應(yīng)的電壓峰值，在遇到雷擊事故時，絕緣子串數(shù)量較少的回路中就會事先發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，這樣地線就成為了雷擊事故發(fā)生時閃絡(luò)后的導(dǎo)線，從而有效的提高高壓輸電線路的耐雷水平，保障供電系統(tǒng)的正常運行。

3.3裝設(shè)避雷線

高壓輸電線路防雷的基本措施之一就是裝設(shè)避雷線，這樣不僅可以防止雷電直接擊中導(dǎo)線，產(chǎn)生具有破壞性的過電壓威脅輸電線路的安全運行，避雷線還可以將雷電接引進入大地，而保證輸電線路不被雷電流造成的過電壓破壞。同時避雷線最重要的部分就是其保護角的設(shè)置，必須要根據(jù)規(guī)范的防雷措施設(shè)計避雷線保護角，還要考慮山坡地區(qū)對保護角的影響，防止因避雷線的不規(guī)范裝置，導(dǎo)致線路閃絡(luò)次數(shù)的增多，從而影響電網(wǎng)運行的安全可靠性。對于避雷線的引流功能，其實施過程是由于接地電阻的不同，使得桿塔頂部電位的差異，當雷電波在避雷線中傳輸時，因為線路的耦合作用很容易感應(yīng)出另一個行波，但是這類行波和桿塔頂部電位不同而造成的過電壓比雷電直擊時造成的過電壓小很多，這樣就可以保護輸電線路不受雷電高壓破壞。通過各類模擬實驗可以得出，輸電線路的電壓是100kV甚至更高時，需要全線裝設(shè)避雷線，保護角一般采用20-30°，對于500kV及以上的超高壓輸電線路需要裝設(shè)雙避雷線，這時保護角一般采用15°及以下。

3.4采用消弧線圈接地裝置

對于雷電活躍地區(qū)，難以降低線路中的接地電阻，如110kV及以下電壓等級的電網(wǎng)可以采用不接地方式或消弧線圈接地裝置，這種裝置可以使雷擊單相閃絡(luò)接地故障被消弧線圈消除，避免其出現(xiàn)持續(xù)共頻電弧現(xiàn)象，目前的消弧線圈接地方式運行效果良好。消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線方法歸納起來主要有兩類，一類是通過改變消弧線圈回路參數(shù)來獲取接地故障特征的方法;另一類方法不通過改變消弧線圈回路參數(shù)，只依據(jù)單相接地時的自身接地故障特征。第一類方法應(yīng)用得最多，它主要是線路單相接地時在消弧線圈旁并接電阻，以改變接地故障線路的零序電流，通過檢測各線路零序電流的改變實現(xiàn)接地故障線路的選擇。

結(jié)束語：綜上所述，高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行可靠性。為保證高壓輸電線路的安全、穩(wěn)定、可靠運行，應(yīng)當對各種防雷技術(shù)措施進行綜合運用，以此來增強線路的防雷水平。在未來一段時期，應(yīng)當加大對防雷技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有的技術(shù)措施進行優(yōu)化改進和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的防雷技術(shù)，從而為高壓輸電線路防雷提供技術(shù)支撐。

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