關(guān)于35kV架空輸電線路防雷整改

何天璞 姚璞

【摘要】在我國供電系統(tǒng)當(dāng)中，35kV架空輸電線路是其中非常重要的組成部分，因此需要有效保證35kV架空線路的供電工作安全性和穩(wěn)定性。但是由于我國很多地區(qū)經(jīng)常會受到雷電天氣的影響，造成35kV架空線路受到雷電襲擊而產(chǎn)生故障，對整個供電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性造成威脅。基于此，本文首先針對35kV架空線路防雷工作存在的相關(guān)問題進(jìn)行分析，同時提出必要的整改處理工作策略，有效保證35kV架空輸電線路的供電工作質(zhì)量和效果，避免對人們的用電安全和質(zhì)量造成影響。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);35kV;防雷;整改? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.099

在我國供電系統(tǒng)當(dāng)中，35kV屬于一種中壓供電網(wǎng)絡(luò)，同時也是我國電力系統(tǒng)當(dāng)中主要的配電網(wǎng)，但是我國很多地區(qū)35kV架空線路沒有全線架空地線的防護(hù)，同時整個35kV架空線路的絕緣程度相對較低，外加上整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成相對比較復(fù)雜，構(gòu)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，如果遇到雷電天氣災(zāi)害的影響，電網(wǎng)經(jīng)常會受到雷電襲擊而造成嚴(yán)重的供電事故。與此同時也會對整個供電系統(tǒng)安全性造成威脅，相關(guān)工作人員通過對我國某地區(qū)35kV架空線路展開雷擊事故調(diào)查分析之后得出，該區(qū)域平均雷暴日為55天左右，雷擊跳閘率占到整個35kV架空線路故障率的95%以上。其中在外部雷電天氣活動比較強(qiáng)烈的情況下，某些35kV架空線路基本上會產(chǎn)生失壓問題，直接影響到整個配電網(wǎng)的供電工作質(zhì)量和可靠性。因此，必須要對35kV架空線路的防雷問題進(jìn)行有效整改，有效保證供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

1、35kV架空線路防雷工作方法存在的主要問題

1.1雷電過電壓劃分

35kV架空線路作為一種比較特殊線路，承擔(dān)了面向用戶直接供電變電站之間的鏈接，因此對于供電工作的安全性有較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，如果發(fā)生故障，會對用戶的用電質(zhì)量和安全性造成直接性影響。根據(jù)雷擊過電壓形成的原因，可以將其分為感應(yīng)雷過電壓和直擊雷過電壓。感應(yīng)雷過電壓是雷擊線路附近大地，由于電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過電壓，而直擊雷過電壓則是雷電直接擊中桿塔、導(dǎo)線或地線引起的線路過電壓。從運行經(jīng)驗來看，對35kV及以下電壓等級的架空線路，感應(yīng)過電壓可能引起絕緣閃絡(luò)。

1.2雷擊跳閘的原因

通常情況，35kV架空線路的絕緣水平方面并不是非常高，很容易在遭受到雷電的襲擊之后，造成輸電導(dǎo)線產(chǎn)生對地閃絡(luò)問題。在受到雷擊的襲擊之后，配電線路當(dāng)中主要會出現(xiàn)以下兩種跳閘故障情況：第一，35kV架空線路在遭受到雷電襲擊之后，所形成的瞬間電壓，如果超過架空線路絕緣水平，直接沖擊線路情況下，會造成供電系統(tǒng)跳閘問題，但是這種跳閘故障的持續(xù)時間相對較短，同時架空線路經(jīng)常會出現(xiàn)無法及時跳閘問題。第二，閃絡(luò)在受到?jīng)_擊影響之后會直接造成出現(xiàn)短路，進(jìn)而在后續(xù)的供電過程中35kV架空線路會立即發(fā)生嚴(yán)重的跳閘情況[1]。

1.3雷擊跳閘所造成的影響

遭遇超過線路絕緣耐受水平的雷擊過電壓時，將導(dǎo)線和地線或桿塔擊穿絕緣造成閃絡(luò)，隨后工頻電壓將沿此擊穿后的閃絡(luò)通道繼續(xù)放電，演變形成工頻電弧，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置檢測到后會立即動作，使線路斷路器跳閘，停止正常送電，雷擊對電網(wǎng)造成的危害，主要有雷擊單相短路、相間短路等，35kV線路主要為相間短路。由雷擊造成的線路故障跳閘，對電網(wǎng)穩(wěn)定運行和安全構(gòu)成了相當(dāng)大的威脅。對于單電源變電站還會導(dǎo)致大面積停電事故，嚴(yán)重的更有可能造成巨額經(jīng)濟(jì)損失和較大社會影響。

2、35kV架空線路防雷保護(hù)整改措施分析

2.1避雷針、避雷線和避雷器的安裝工作

通過廣域雷電地閃監(jiān)測系統(tǒng)，統(tǒng)計雷電經(jīng)常襲擊的位置，在35kV線路桿的頂部合適位置安裝避雷針，不但可以有效降低繞擊雷所產(chǎn)生的影響，同時對周圍導(dǎo)線以及絕緣子產(chǎn)生防護(hù)效果，還可以有效降低線路的雷擊跳閘率。通過安裝全線架空地線之后，相比于傳統(tǒng)的35kV架空線路，可以全面提高整條架空線路的防雷效果。根據(jù)相關(guān)工作分析顯示，35kV雷擊事故的產(chǎn)生，實際上是處于電磁感應(yīng)的發(fā)生過程，通過耦合地線的架設(shè)，可以全面提高35kV線路的耐雷性能，耦合地線的架設(shè)可以保證整個供電導(dǎo)線，以及避雷線的耦合效果得到全面提升，可以將絕緣子上的電壓進(jìn)行有效控制，進(jìn)一步提高35kV架空線路的耐壓能力。

除此之外，盡管110kV避雷線已經(jīng)全線架設(shè)，但是同樣不能從根本上解決架空線路當(dāng)中產(chǎn)生的過電壓影響問題。所以還能通過在架空線路上架設(shè)避雷器，在雷擊電壓達(dá)到避雷器的保護(hù)工作水平之后，會造成避雷器瞬間電壓升高，通過避雷器所具有的低阻抗通路作用和效果，及時將雷電所形成的電流直接輸送到大地，有效避免線路出現(xiàn)的瞬間電壓過高問題，防止電力設(shè)備以及整個供電系統(tǒng)受到雷擊的影響?，F(xiàn)階段，我國在35kV架空線路當(dāng)中基本上已經(jīng)完成了避雷器的全部安裝工作，同時在一部分的35kV聯(lián)絡(luò)線的出口位置安裝了放電間隙[2]。

2.2 35kV架空線路接地系統(tǒng)優(yōu)化處理

通過降低桿塔接地電阻，可以實現(xiàn)對整個架空線路的接地系統(tǒng)展開優(yōu)化和處理，通常情況下可以采取以下幾種形式控制接地電阻來進(jìn)行降低：第一，需要適當(dāng)?shù)脑黾咏拥厣渚€的長度以及射線的大小;第二，將土壤率相對較低的土壤材料進(jìn)行替換;第三，將降阻劑直接施加在接地射線的附近區(qū)域;第四，將接地射線直接引入到附近的池塘，同時進(jìn)行水下接地網(wǎng)的安裝。在此工作過程中需要充分注意接地裝置的焊接工作，必須要做好有效防的腐處理，否則在經(jīng)過一些化學(xué)腐蝕變化之后，會影響到整個接地裝置的使用周期。與此同時，需要積極采取必要的防腐處理工作方案，保證桿塔的接地電阻得到有效控制，以此可以全面提高35kV架空線路的耐雷質(zhì)量和水平，防止因為受到雷電襲擊而產(chǎn)生嚴(yán)重的跳閘問題[3]。

2.3接地系統(tǒng)整改

通過桿塔接地電阻展開測量和分析，對不合格桿塔接地進(jìn)行整改，可以有效防止架空線路出現(xiàn)雷擊事故，具體可以分為以下幾個方面：第一，需要對所整改的架空線路的防雷工作裝置進(jìn)行檢查;第二，需要及時更換和維護(hù)接地網(wǎng)等各種不同類型的接地設(shè)備，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕以及損壞問題;第三，對于以往經(jīng)常發(fā)生雷電襲擊的位置，需要將其作為主要的巡視工作重點。并且在此工作基礎(chǔ)之上需要增加接地引流線，對于耐張桿塔兩側(cè)的架空地線需要進(jìn)行跳通，同時和桿塔的本體之間利用跳線進(jìn)行連接，對于混凝土水泥桿，需要進(jìn)行必要的接地引流工作，使用鋁包鋼絞線進(jìn)行導(dǎo)通，保證架空地線和接地極之間可以充分銜接。

2.4分布式電網(wǎng)故障辨識系統(tǒng)的使用

在35kV及以上各電壓等級的供電系統(tǒng)當(dāng)中，通過安裝檢測終端，使用分布式電網(wǎng)故障辨識系統(tǒng)，可以實現(xiàn)將桿塔遭受到雷擊的具體時間、具體位置以及雷擊過程中所產(chǎn)生的電流值大小信息進(jìn)行統(tǒng)計和分析，然后將所收集到的數(shù)據(jù)信息直接發(fā)送到管理工作單位，有效保證架空線路的工作安全性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)電力工作人員實時性掌握架空線路的運行工作狀態(tài)，對雷電襲擊過程中和襲擊完成之后所產(chǎn)生的故障信息進(jìn)行準(zhǔn)確收集，有效獲取其中真實的參數(shù)數(shù)據(jù)信息，縮短故障查找和故障排除的時間[4]。

結(jié)語：

綜上，要想保證35kV架空線路的安全性，需要對核心供電區(qū)域加快防雷治理工作，要保證35kV供電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，以及整個架空線路的防雷轉(zhuǎn)化率，要科學(xué)合理的制定方為工作方案以及相關(guān)緊急事故處理工作策略，選派更加專業(yè)的技術(shù)工作人員，做好防雷設(shè)施設(shè)備的改造和優(yōu)化，全面提高35kV架空線路的供電工作安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]榮建國.探析防雷技術(shù)在煤礦35KV架空輸電線路中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（14）：168-169.

[2]李京官，和剛.電力系統(tǒng)220kV輸電線路綜合防雷技術(shù)研究[J].電力設(shè)備管理，2019（02）：45-47.

[3]蘇繼森，扈海澤，禹榮勛.某35kV變電站輸電線路雷擊機(jī)理分析及防護(hù)研究[J].電力學(xué)報，2018，33（05）：365-371.

[4]樊志超，趙瑞東.220 kV高壓輸電線路防雷接地技術(shù)的相關(guān)研究[J].通信電源技術(shù)，2018，35（10）：53-54.

作者簡介：

何天璞（1988.01-），男，漢族，本科，助理工程師，湖南湘潭人，研究方向：輸電線路運維。