220KV高壓輸電線路的防雷接地技術(shù)研究

周春生

摘要：本文著重分析了雷電對(duì)輸電線路的危害，著重介紹了電力系統(tǒng)220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)要點(diǎn)，最后對(duì)電力系統(tǒng)220KV高壓輸電線路防雷的有效對(duì)策進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：220KV;高壓輸電線路;防雷設(shè)計(jì)

引言

輸電線路的電壓水平越高，桿塔的高度越高，線路尺寸越大，就越有可能被閃電擊中，220KV輸電線路作為重要的輸配電網(wǎng)絡(luò)，其被雷電擊中的概率增大，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)選址和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在輸電線路的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，220KV的防雷技術(shù)是防止雷擊、降低雷擊概率的有效手段。研究220KV輸電線路在電力系統(tǒng)中的綜合防雷技術(shù)，可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1 雷電對(duì)輸電線路的危害

雷電是一種自然現(xiàn)象，通常發(fā)生在雷雨季節(jié)。因此，根據(jù)我國(guó)的季節(jié)特點(diǎn)，夏季最容易發(fā)生雷擊事故。眾所周知，雷電很容易發(fā)生在高層建筑或建筑物的頂部。事實(shí)上，輸電線路經(jīng)常被雷電損壞。雷電對(duì)輸電線路的破壞主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，當(dāng)雷電擊中時(shí)，伴隨著嚴(yán)重的高熱效應(yīng)。因此，當(dāng)雷電擊中傳輸線時(shí)，它會(huì)立即產(chǎn)生數(shù)十萬條大電流。這個(gè)高電流值會(huì)將傳輸線的溫度提升到非常高的值。當(dāng)金屬熔點(diǎn)到達(dá)時(shí)，輸電線路中的金屬線會(huì)熔化，甚至導(dǎo)致輸電線路塔倒塌，明顯對(duì)輸電線路致命，直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失。

第二個(gè)方面是雷電現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生高壓效應(yīng)。雷電的電壓可達(dá)10萬伏以上。當(dāng)輸電線路上發(fā)生雷擊時(shí)，這類高電流會(huì)直接導(dǎo)致輸電線路短路、跳閘甚至燒毀變壓器。這對(duì)電氣設(shè)備和金屬導(dǎo)線是非常有害的。最嚴(yán)重的情況是，它可能引起火災(zāi)甚至爆炸，威脅生命和財(cái)產(chǎn)安全。第三，雷電現(xiàn)象的發(fā)生是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這些電磁感應(yīng)會(huì)導(dǎo)致傳輸線形成電磁場(chǎng)，間接導(dǎo)致傳輸電流的增加。具有高熱效應(yīng)，會(huì)對(duì)輸電線路造成不可彌補(bǔ)的損害。因此，在輸電線路中應(yīng)用防雷技術(shù)是非常必要的。

2 電力系統(tǒng)220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)要點(diǎn)分析

220KV的輸電線路一般與500KV的輸電線路交叉， 更高電壓等級(jí)的輸電線路從遠(yuǎn)方可能帶來雷電，而220KV的輸電線路一般小于500KV的輸電線路。如果你面臨500KV的輸電線路被閃電傳輸?shù)?20KV的輸電線路的情況，則220千伏輸電線路的防雷設(shè)計(jì)的缺陷將暴露出來，容易受到雷擊和損壞。

2.1 避雷針的安裝

在220千伏高壓輸電線路中，避雷針是一種重要的避雷工具，直接影響到避雷效果。當(dāng)雷云和地面保持一定高度（即發(fā)生雷擊）時(shí)，避雷針首先要主動(dòng)監(jiān)測(cè)先導(dǎo)放電情況，然后避雷器可以直接改變雷云引流通道產(chǎn)生的電場(chǎng)方向，將活躍電（屬于雷電）引到避雷針設(shè)備中。在接收器中，主動(dòng)電（屬于避雷針）被帶入避雷針裝置，通過避雷針的無害傳輸減少雷擊對(duì)傳輸線造成的損害。

2.2 避雷線的布置

避雷線是220KV輸電線路的經(jīng)典避雷措施之一。其主要作用是逃避輸電線路的閃電攻擊，保護(hù)輸電線路的安全。以實(shí)現(xiàn)220KV高壓輸電線路的防雷。避雷線可以改道以減少塔內(nèi)的電流。

2.3 垂直地極安裝

如果在建造220KV輸電線路時(shí)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的土壤電阻率非常好，建議安裝垂直極，以增強(qiáng)輸電線路的防雷效果。一般來說，地面的深度是0.5米，當(dāng)然，不同地區(qū)需要計(jì)算具體的安裝深度。

3 電力系統(tǒng)220KV 高壓輸電線路防雷的有效對(duì)策

3.1 開展接地巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題

避雷器和正常地線的良好性能有利于保證220KV高壓輸電線路的平穩(wěn)運(yùn)行。供電部門應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查220KV高壓輸電線路防雷設(shè)備的地面線路，記錄輸電線路運(yùn)行情況，確定預(yù)防要點(diǎn);以確保雷雨季節(jié)電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

夏季天氣波動(dòng)大，對(duì)流天氣頻繁，常有雷陣雨，供電部門應(yīng)首先根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)、防雷措施和工作計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn);積極對(duì)以往發(fā)生的爆炸線路和電力設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)可能發(fā)生雷擊的區(qū)域、線路和設(shè)備進(jìn)行搜索，完善電網(wǎng)閃電圖。并確定具體的防雷方案。穩(wěn)定電網(wǎng)防雷屏障;第三，提高電網(wǎng)和設(shè)備檢測(cè)頻率，將特殊天氣特訓(xùn)的工作制度落實(shí)到位，并以“巡檢結(jié)合”為基本原則，全面測(cè)試各級(jí)變電站和220KV高壓輸電線路的線路防雷基礎(chǔ)設(shè)施。主要檢測(cè)設(shè)備和地面網(wǎng)絡(luò)、架空地線和地面設(shè)備、地面本體的腐蝕程度等。一旦供電部門監(jiān)測(cè)到接地設(shè)備發(fā)生銹蝕、引下線與設(shè)備連接點(diǎn)松動(dòng)等問題，必須在第一時(shí)間內(nèi)加以矯正，以避免閃電對(duì)設(shè)備造成最大程度的破壞，保障設(shè)備在雷雨季節(jié)仍然能夠正常釋放雷電流。四是供電部門必須對(duì)線路防雷設(shè)施和線路通道進(jìn)行全面檢查和清理。第一次必須更換損壞的避雷器、瓷瓶、不符合參數(shù)的接地設(shè)備、接地電阻。對(duì)于不符合要求的地面線路，供電部門將對(duì)其進(jìn)行重植，這將有助于電網(wǎng)更好地防御的防雷和災(zāi)害。

此外，供電部門必須定期檢查，掌握檢查重點(diǎn)，確保防洪工作的完整性。例如，應(yīng)優(yōu)先核查小河流流域、城市地區(qū)、水庫(kù)和容易發(fā)生山崩的山區(qū)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)防，以避免二次災(zāi)害。要檢查的領(lǐng)域包括政府、電視臺(tái)、交通樞紐、醫(yī)院和其他客戶線路，以及防止地區(qū)電網(wǎng)洪水的努力。同時(shí)有必要加固部分地區(qū)部分變電所的墻體，并經(jīng)常對(duì)墻體外的山坡和排水溝進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)問題，必須在第一時(shí)間進(jìn)行分類和處理。轄區(qū)內(nèi)的山區(qū)面積、區(qū)域、氣候條件等因素考慮在內(nèi)，以電網(wǎng)閃電圖為標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真查找電網(wǎng)抗雷薄弱環(huán)節(jié)，并設(shè)置了一個(gè)特殊的天氣巡邏系統(tǒng)。并積極改造適合避雷的輸電線路，通過降低地面電阻、加強(qiáng)絕緣、安裝避雷器等措施，確保夏季電網(wǎng)處于安全狀態(tài)。

此外，要主動(dòng)和氣象局保持聯(lián)系，及時(shí)獲取最新天氣信息，加強(qiáng)雷暴天氣的預(yù)防和監(jiān)測(cè)。同時(shí)，要通過上門訪問，定期對(duì)重要客戶和特殊客戶進(jìn)行防雷、防雷知識(shí)的普及和宣傳，最大限度地減少夏季雷電災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)安全的影響。

3.2 加強(qiáng)接地測(cè)試，提升耐雷水平

供電部門要緊緊圍繞220KV 高壓輸電力線路實(shí)行雷擊保護(hù)，統(tǒng)一部署，精心安排，穩(wěn)步做好電網(wǎng)防雷、防洪、抗旱等工作。同時(shí)測(cè)試防雷接地的效果，保持防雷穩(wěn)定。在防雷試驗(yàn)中，興義供電局提供了一個(gè)很好的樣本。例如，供電局預(yù)計(jì)在2018年實(shí)施防雷測(cè)試，達(dá)到315個(gè)組的規(guī)模，并找出往年經(jīng)常發(fā)生雷擊的線路，以確定綜合系統(tǒng)的防雷。整治方案，基塔完成的接地電阻試驗(yàn)次數(shù)達(dá)到647次，阻滯器和放電計(jì)數(shù)器的驗(yàn)證達(dá)到618次。同時(shí)以配電網(wǎng)為目標(biāo)，防止雷擊接地，通過安裝氧化鋅避雷器、安裝放電間隙、改造不符合要求的接地電阻、更換瓷瓶絕緣體，不斷提高線路的防雷水平。最后，實(shí)施1440組防雷整治工程，以防止雷擊試驗(yàn)方法，提高區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

對(duì)220KV高壓輸電線路進(jìn)行防雷保護(hù)，可以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，降低電網(wǎng)失效的概率，從而最大限度地提高供電效率。只有做好線路設(shè)計(jì)和其他方面的工作，才能保證穩(wěn)定性。根據(jù)其他線路的可行性和設(shè)計(jì)，在隨后的設(shè)計(jì)過程中，發(fā)揮了防雷技術(shù)的最大作用，提高了可行性，經(jīng)過有效的設(shè)計(jì)可以提高適應(yīng)性，地方供電部門必須加強(qiáng)實(shí)施220KV高壓輸電線路的防雷接地技術(shù)。進(jìn)一步提高電網(wǎng)的耐雷程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧霽明，龔小燕.±800 kV特高壓直流輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)淺議[J].云南電力技術(shù).2018（06）

[2]李冰，于海洋.220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)分析[J].電子制作.2015（24）

[3]李金發(fā)，張林峰，石斌.芻議220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)[J].通訊世界. 2017（10）

[4]李成斌.分析220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)[J].科技風(fēng).2018（18）

[5]段亞男.220KV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)分析[J].低碳世界.2017（06）

[6]楊軍.關(guān)于220KV高壓輸電線路防雷接地的探討[J].中國(guó)新通信.2018（17