《试析110kV输电线路防雷保护》
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摘 要：110 kV 输电线路运行过程中,由于架设位置多处于地形复杂、天气多变的地带,遭受雷击风险高,容易形成感应雷过电压、直击雷过电压,发生雷电反击、雷电绕击等现象,危害甚大.为提升线路防雷能力,可采取的方法有架设耦合地线、安装自动重合闸设备、安装避雷装、降低杆塔接地电阻、减少输电线路保护角,企业可根据线路运行情况,采用科学可行的防雷保护措施,制定可行施工方案,全面提升线路雷电防护水平.
关键词：110kV输电线路;危害;防雷保护
电力能源是我国工业生产以及居民生活中应用最为广泛的一种能源形式,随着电力基础设施建设的完善,我国电力输配送网络覆盖范围逐步扩大.我国输电线路中,电压等级分为35kV、110kV、220kV等多种类型,其中,110kV输电线多用于北方,线路架设地点多选在平原、山地、丘陵等远离城市、村庄的地带,这些区域地形复杂,天气多变,遭受雷击的风险加高,需做好防雷保护措施.
1 雷电对于110kV输电线路的危害分析
當110 kV 输电线路遭受雷击时,接地装置会向外释放能量,表现出一定的电流值,这就是雷电流值,这个数值不是固定的,而是与周边自然环境、气象环境等因素相关.雷击容易导致110 kV 输电线路跳闸,影响到电力的正常输送,同时还会出现雷电反击、雷电绕击等现象,造成安全事故,危害甚大.
110 kV 输电线路遭受雷击后,会形成以下三种情况：①感应雷过电压.如若雷电击中110 kV 输电线路、杆塔或者周边地面,导线电流骤升,若被击中的部位接地电阻未达到设计要求,导线两边会形成感应过电压波,使得导线在短时间内变为高压线,瞬间放电电压会达到几万伏甚至上千万伏,雷电覆盖区域被高温灼伤甚至融化;②直击雷过电压.当线路直接被雷电击中,直击方位会出现电位上升的情况,出现热效应、电效应,损坏输电线路,导致线路跳闸停电,周边如若有人会造成人员伤亡;③雷电绕击.在110 kV 输电线路安装了避雷针、避雷线的情况下,能够有效规避雷电反击,但是雷电可以绕过避雷装置击中导线,这叫做雷电绕击,通常发生于周边空旷、路线复杂的输电线路中,雷电绕击会导致迎着雷电云的一侧边相瓷瓶串闪络,或者雷电流过大从导线两旁传递引发瓷瓶串闪络,或者是雷电绕击一侧导致瓷瓶串闪络,但雷电流过大从杆塔传入地面,塔顶电位上升,又引起雷电绕击,致使瓷瓶闪络.
2 110kV输电线路的防雷保护措施分析
2.1 架设耦合地线
110 kV 输电线路的雷击危害,可以通过架设耦合地线（即架空地线）的方式来进行防护.在110 kV 输电线路铺设过程中,采集线路周边环境信息,分析遭受雷击风险,风险高的地区,导线周围之外区域架空地线,这样线路遭受雷击时,可令雷电流耦合或分流,有效降低杆塔耐压,提升线路防雷能力.
2.2 安装自动重合闸设备
一般情况下,110 kV 输电线路遭受雷击时间极短,跳闸现象造成的闪络性故障很快会自动消除,不会危及电网工作才干,引发长期故障,安装自动重合闸设备,可进一步提升输电线路的防雷能力.将自动重合闸设备安装在变电站中,与线路继电保护相连接,当线路遭遇雷击跳闸,自动重合闸会自动的恢复线路供电,大大缩短停电时间,降低雷击造成的经济损失.相关研究表明,自动重合闸的防雷成功率在57%至95%之间,说明这一设备的实用性还是比较强的,具有较高推广价值.在安装施工中,应该根据各线路工作情况,制定合理施工方案,尽量选用单相或三相重合闸.
2.3 安装避雷装置
在架设110 kV 输电线路时,整条线路都应该应用避雷线,并且在线路上安装避雷针,这样能有效避免直击雷,并对雷电流进行分流,从而降低雷电流进入大地所产生的电流值,降低杆塔接地处的电流值,防止雷电反击事故的发生.
2.4 降低杆塔接地电阻
将杆塔接线电阻降低,当110 kV 输电线路塔顶遭受雷击,能够降低塔顶电位上升程度,继而降低绝缘子所接收的过电压,降低跳闸发生率.要想降低杆塔接地电阻,可采用延长接地电极、运用复合接地体、深埋接地电极、更换电极周边土壤等物理降阻方法,或者敷设降阻剂来降低土壤电阻率等化学降阻方法,在实践过程中,技术人员应该进行实地考察,探查杆塔所处位置的地势、地形信息,测定杆塔周围土壤的酸碱度、电阻率,制定科学合理的施工方案,有效降低杆塔接地电阻.
2.5 减少输电线路保护角
为降低110 kV 输电线路雷电绕击引发跳闸的风险,可采取减少线路保护角的方式.对于建设完成投入运营的输电线路,而采取改进维护角的方式,企业需从经济、技术等多个角度,制定科学可行的施工方案,多方对比选定最为适合的维护角,不过,受到塔头结构设计等因素的限制,维护角下降程度较小.
3 结语
综上所述,随着社会的发展,电子设备在人们生活、工作中的广泛应用,电力能源的稳定安全供给,直接关系到人们的生活质量,关系到工业生产活动能否正常展开,影响极大.110kV输电线路是电力输配送网络中的重要组成部分,受到线路架设位置的影响,遭受雷击概率大,容易出现闪络放电、线路跳闸等事故,导致电力供应中断,为提升电力供应稳定性,需根据输电线路特征,做好相应的防雷保护措施,降低停电概率.
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（号：511129199107092815）
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输电线路和防雷引用文献:
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