摘要:在广东沿海地区夏季多雷雨天气,输电线路容易被雷击造成停电事故。因此,为了减少或者避免事故的发生,防雷工作是十分必要的。采取有效的防雷措施从而改善线路的性能,可以使其可以避免雷击而产生事故。本工作对输电线路雷击跳闸故障统计进行了分析,对雷击原因深入研究,并提出了几点防雷措施,最后结合案例进行了分析。
关键词:防雷措施;安全运行;线路 1 引言
据统计,输电线路通常情况位于比较宽旷的野外,并且其位置比较高。输电线路的本身特点很容易受到雷击。电力系统对停电原因进行过有关统计。根据数据显现,雷击导致停电是所有致停电因素中最主要的。另外,线路落雷后,雷电波沿输电线路进行传输,从而会侵袭有关的电网造成停电。数据显示,这也是致停电的一个主要原因。所以,对输电线路进行有效措施,改善其性能,从而做到很好的防雷。做好这项工作可以减少雷击产生的跳闸现象的发生。同时,防雷工作还为设备运行时的安全性提供保证,使得输电线路在恶劣的环境条件下也能保持稳定的运行。考虑雷电活动强弱以及线路的重要性,综合考虑防雷投资与线路耐雷性能提高所得到的经济效益等因素,通过技术经济比较,采取合理措施,以及输电线路达到规程规定的耐雷水平值得要求,尽可能降低雷击跳闸率。 2 输电线路雷击跳闸故障统计分析
从广东地区雷电活动规律来看,5、6、7月份的地闪密度较其他月份明显大幅度升高,是线路频繁发生雷击跳闸的主因。从某线路投运以来的数据进行分析,共发生雷击跳闸7次 ,雷击同跳2次,均为单相故障,重合成功。从雷击形式分析,其中绕击3次,反击4次。相比往年同期,在落雷密度大幅度升高的情况下,本线路雷击跳闸率不升反降。说明近几年实施的地极普测和接地网改造的防雷措施非常有效,需在积极推广应用。 3 雷击原因分析及防雷措施 3.1雷击原因分析
雷雨天气时,雷云放电会产生过电压,从而击穿线路绝缘产生雷击事故。导致事故的过电压可以分为两种:直击雷和感应雷过电压。其中,反击和绕击是产生直击雷过电压的
两种方式。它们对于线路都有一定的危害。如果不能采取合适的措施,会造成严重后果。如何和采取何种防雷措施是工作的重点。首先,合理分析雷击性质。然后,准确判断故障的闪络类型。在进行以上两项工作的基础上,进行针对性的措施,有效改善线路的防雷效果。
反击雷过电压主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关,主要发生在绝缘性能较弱的相,没有固定相别。针对这种情况,降低接地电阻和加强绝缘等等方法可以有效避免雷击现象的发生。如果雷电不经过避雷线而直接作用于导线,这就是绕击雷。这种事故的发生只要由电流强度、杆塔高度等等原因形成。因此,需要从其原因出发寻找合适的方法进行预防。
现阶段,主要方法是避雷线、器等等。在前人研究的基础上做了有关的总结和分析。山区线路多是由于绕击雷产生事故。所以,对于山区线路需要针对绕击雷来进行防护。比如:防雷走廊。而丘陵等非山区地区的线路多是由于反击雷产生事故。所以,改善接地电阻是行之有效的方法。将线路和现场的情况相结合进行
综合分析,才能做到最好的防雷效果。 3.2 防雷措施
要提高线路的防雷性能,有许多需要考虑的因素和工作。主要工作从四道防线开展。首先要做到线路仿护,使其不遭受直击雷。其次,如果万一线路一旦受到雷击,要避免闪络。再者,还需要做好措施,避免受击电路的工频电弧的建立。最后,这一系列工作的最终目的是避免电力中断的发生。
确定防雷方式需要根据实际情况具体进行分析,从而采取针对性的措施。在进行分析时,除了首先考虑雷击方式外,还要对线路系统及其重要性进行分析和调查。并且,对于当地的地形、土壤电阻及雷电活动情况都要进行了解和考虑。主要的措施有以下几个方面:
1.装设自动重合闸。由于多数线路能在跳闸后,自行恢复绝缘性能,重合闸成功率高,重合闸作为一项重要措施可有效地保证供电可靠性。
2.消弧线圈接地。中性点不接地或消弧线圈接地通常在接地电阻难以降低的情况下使用。消弧线圈可以有效防止单相闪络。消弧线圈可以有效两相或三相的跳闸。当它们闪络后,耦合作用增强,耐雷水平得到改善。
3.避雷器。避雷器可以有效各种过电压。但是,目前采用的避雷器是加装氧化锌的。利用避雷器效果好,但是成本高。并且,避雷器需定期检查,维护成本较高。
4.不平衡绝缘方式。合理利用耦合作用,在一条回路发生闪络时,可以另一回路的耐雷水平。
5.绝缘配置。利用绝缘配置,可以有效降低建弧率。但是成本大、要求高。 6. 耦合作用。利用增加地线的方法,产生作用。这种耦合产生于导、避雷线二者间。另外,还可以分流。、
7.加装可控放电避雷针。避雷针的成本低。在一定范围内,避雷针有很好的效果。但是,大范围使用有一定的局限性。
8.避雷线。避雷线可以有效保护电路,避免直击发生。另外,它还可分流,减小过电压。
9.降低接地电阻。将地线伸长,提高耐雷能力。这一方法适合用于电阻率低的地方。
5 案例分析
某同杆架设的甲、乙线在同一秒发生A、B相相间故障跳闸,重合闸无动作。变电站侧保护信息:电流差动、跳闸,重合闸无效, A、B相故障,故障测距20.1km,最大故障电流5.064kA(2400/1),二次值为2.11A。 该地区温度25到30℃,中到大雨(局部暴雨),湿度75%到84%。在跳闸时,该线路线行1km内共有1次雷电活动记录,雷电流为170kA,雷电活动杆段为38-39号塔 。巡查人员在41号塔发现该线路AB相的合成绝缘子的均压环、伞群上均发现明显的放电痕迹。结合继电保护信息,该同杆架设的甲、乙线41号塔A、B相故障点与继保动作记录的相序一致;该同杆架设的甲、乙线41号塔到变电站的测距为
17.223km。与故障点记录数据比较接近。41号塔周围并无危及线路安全运行的高杆植物,登塔人员在41号塔上亦未发现鸟类建巢的痕迹,可排除高杆植物、鸟害和漂浮物引起的跳闸。该地区跳闸当日普降大雨,不符合污闪跳闸的天气条件。因此,强雷电流反击是事故的原因。并且,41号塔是故障点。 制定防范措施如下:
第一,严格按照省公司防雷导则,对该同杆架设的甲、乙线实施差异化绝缘防雷改造,降低同时故障的几率。第二,排查同塔架设的输电线路,尤其是单供变电站的输电线路的接地电阻状况,发现接地电阻不合格的立即进行整改。第三,积极制定切合本市实际的防雷改造方案,逐年降低雷击跳闸率。
6 小结
输电线路的防雷保护是运行维护的重点。在进行防雷保护前要进行有关的分析时,除了首先考虑雷击方式外,还要对线路系统及其重要性进行分析和调查。并且,对于当地的地形、土壤电阻及雷电活动情况都要进行了解和考虑。在以上工作的基础上结合运行经验,在进行技术经济比较后,因地制宜制定保护措施,保障输电线路安全稳定运行。 参考文献
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