送電線路雷擊的原因及預防措施分析

2021-08-18 06:14:13 字數 2429 閱讀 1580

三、送電線路雷擊跳閘原因

1、送電線路繞擊雷成因分析

根據送電線路的執行經驗、現場實測和模擬試驗證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角大小、桿塔高度以及送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。山區送電線路的繞擊率約為平地繞擊率的3倍。山區設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環節;一些地區雷電活動相對強烈,使某一區段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。

2、送電線路反擊原因分析

雷擊杆、塔頂部或避雷線時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位公升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果公升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值,即uj>u50%時,導線與桿塔之間就會發生閃絡,這種閃絡就是反擊閃絡。南以上公式可以看出,降低桿塔接地電阻rch、提高耦合係數k、減小分流係數13、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。

在實際實施中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻rch和提高耦合係數k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

四、送電線路設計防雷措施

1、架設避雷線

架設避雷線是高壓輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導線, 同時還具有分流作用以減小流經桿塔的雷電流,降低塔頂電位;可以減小線路絕緣子的電壓;對導線的遮蔽作用還可以降低導線上的感應過電壓。執行經驗表明,避雷線的防雷效果在平原地區是很好的。

但在山區,由於地形、地貌的影響,經常出現繞擊、側擊等避雷線遮蔽失效的現象。對於山區線路要減少繞擊率,只有減少保護角,但在已執行線路鐵塔上減少保護角的可行性不大,減少保護角必須從設計開始。

2、降低桿塔接地電阻

桿塔接地電阻是影響塔頂電位的重要引數,對一般高度的桿塔,當桿塔型號、尺寸與絕緣子型號和數量確定後,降低桿塔接地電阻對提高架空送電線路耐雷水平、減少反擊概率是非常有效的。雷電洩流通道因接觸不良形成的電阻,會增加桿塔接地系統的電阻值,使良好的接地體難以發揮作用。桿塔接地電阻不能忽視其各連線點的接觸電阻,需對整個通道的接地電阻進行考慮。

對於接地電阻較高的接地裝置,可採用埋設地網射線和埋設地極並用的方法;通過換土、使用降阻劑改善土壤電阻率。

3、加強線路絕緣

增加絕緣子串片數可以提高架空送電線路的防雷效能,絕緣子片數越多,其耐雷水平越高。但絕緣子片數增加受到桿塔塔頭結構及投資的限制,一般桿塔可以增加2—3片。增加絕緣子片數對對改善線路防雷效果不明顯。

4、安裝線路型避雷器

zno避雷器是變電站雷電侵入波保護的基本措施。隨著zno避雷器製造技術的不斷提高和完善,作為有效的架空送電線路防雷保護裝置(簡稱線路型避雷器)也逐漸被採用。線路型避雷器與絕緣子串並聯,其衝擊放電電壓和殘壓均低於絕緣子串的放電電壓。

當雷擊桿塔或繞擊導線在絕緣子串兩端產生的過電壓超過避雷器的放電電壓時,避雷器首先動作導通,釋放雷電流,之後在工頻電壓下呈現高阻,工頻續流截斷,從而保護絕緣子串免於閃絡,開關並不跳閘。

5、採用不平衡絕緣

由於土地資源的有限性,同桿架設的雙回架空送電線路日益增多。此種線路因導線垂直排列,桿塔較高,反擊耐雷水平一般比同電壓等級的單回架空送電線路要低。當雷電流較大時,可能會引起同塔雙迴路的絕緣子串相繼反擊閃絡,造成雙迴路同時跳閘,給安全供電帶來嚴重威脅。

採用不平衡絕緣是同桿架設雙回線路防雷的一項重要措施,其原則是使兩迴路的絕緣子串片數有差異,在雷擊時,絕緣子片數少的迴路首先閃絡,閃絡後的導線相當於地線,一方面增多了雷電流分流通道,降低了接地阻抗,另一方面增加了對另一回路導線的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平,降低閃絡的概率,以保證繼續供電。

6、裝設消雷器

消雷器是一種新型的直擊雷防護裝置,在國內已有十餘年的應用歷史,目前架空送電線路上裝設的消雷器已有上千套,運**況良好。雖然對消雷器的機理和理論還存在懷疑和爭論,但它確實能消除或減少雷擊的事實已被越來越多的人承認與接受。消雷器對接地電阻的要求不嚴,其保護範圍也遠比避雷針大。

在實際裝設時,應認真解決好有關的各個環節中的問題。

五、實際工作中防雷措施的運用

1、對線路中測出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進行重新測試,並測試土壤電阻率。

2、對查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進行開挖檢查重新對本桿塔的敷設接地線,

並進行焊接。

3、對檢查中發現已爛斷或無接地引下線的桿塔接地裝置進行焊接,並對接地電阻重新測試不符合規定的重新進行敷設。

4、對被澆灌在保護帽內的接地引下線,採取的方式可為將引下線從保護帽內敲出,再重新澆灌保護帽或將引下線鋸斷重新進行焊接。

5、對重新敷設的接地電阻不合格的桿塔,再次使用降阻劑進行改造。

結論綜上所述,為防止和減少雷害故障,設計中我們要全面考慮高壓送電線路經過地區雷電活動強弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況,還要結合原有高壓送電線路執行經驗以及系統執行方式等,通過比較選取合理的防雷設計,提高高壓送電線路的耐雷水平。

【參考文獻】

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