因地制宜分析我國輸電線(xiàn)路的防雷接地措施
發(fā)布時(shí)間:2011-11-01 09:00:00
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雷電是一種雄偉壯觀(guān)而又有點(diǎn)令人生畏的自然現象,它的危害體現在雷電的熱效應、機械效應、過(guò)電壓效應以及電磁效應,當它對大地產(chǎn)生放電時(shí),便會(huì )造成巨大的破壞。我國是一個(gè)多自然災害的國家,跟地理位置有著(zhù)不可分割的關(guān)系,其中最為嚴重的是廣東省以南的地區,惠州、深圳、東莞一帶的雷電自然災害已經(jīng)達到世界之最,這些地方是由于大氣層位置比較低所造成。在我國的東莞夏季五月至八月之間,由于雷電對輸電線(xiàn)路的破壞所帶來(lái)的一系列相關(guān)的經(jīng)濟虧損就接近當季的GDP比例虧損度的百分之六,達到上千萬(wàn)的經(jīng)濟損失。由于我國的的輸電線(xiàn)路分布廣泛,而且大多數地處曠野,很容遭到雷擊。當雷電擊中電力線(xiàn)路時(shí),雷電流需經(jīng)過(guò)電力線(xiàn)路泄入大地。即使雷電沒(méi)有擊中電力線(xiàn)路,當雷擊發(fā)生后,導線(xiàn)上感應的異號電荷失去束縛,向導線(xiàn)兩則流動(dòng),這些電流通過(guò)線(xiàn)路侵入變電站或襲擊電氣設備,在設備上形成過(guò)電壓。當過(guò)電壓高于設備的額定雷電沖擊耐受電壓時(shí),設備就會(huì )損壞。因此,對輸電線(xiàn)路加強防雷措施,不但可以減少由于雷電擊中輸電線(xiàn)路而引起的跳閘次數,還可以有效保護變電站內電氣設備的安全運行,是維持電力系統持續、可靠供電的重要環(huán)節。
隨著(zhù)科技發(fā)展,生產(chǎn)和生活用電量越來(lái)越大,電已經(jīng)成為最重要的資源之一,如何保證電力的供應對于國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。在電力輸送過(guò)程中,如何防雷顯得十分重要,防雷擊術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,線(xiàn)路防雷的保護措施會(huì )越來(lái)越多。在實(shí)際中,輸電線(xiàn)路的防雷保護是一個(gè)系統工程,需要因地制宜,根據不同區域的地形地貌和氣候特點(diǎn),合理地選擇防雷保護措施。如在高原山區,雷擊次數多,而且地形越惡劣的環(huán)境越嚴重,采用單一的避雷器不能產(chǎn)生很好的避雷效果,但是如果配上桿塔接地網(wǎng)的裝置就可以大大降低雷擊率,所以在輸電線(xiàn)路中桿塔接地網(wǎng)的裝置既可以在平原應用還可以應用在地質(zhì)惡劣的山上。輸電線(xiàn)路的管理和檢修也是必不可少的,輸電線(xiàn)路不同于一般的設備,它覆蓋范圍廣,而且大部分在室外,只要有任何一處損毀,就會(huì )影響到一個(gè)系統,所以線(xiàn)路的檢修和管理是影響供電穩定性的重要環(huán)節。加強巡視,及時(shí)維護等,一定能有效地防止雷害事故,提高電網(wǎng)供電可靠性。具有措施可供大家參考:
首先,輸電線(xiàn)路中要架設避雷線(xiàn)。避雷線(xiàn)又稱(chēng)架空地線(xiàn),架設在桿塔頂部,一根或二根,用于防雷。通常當雷電擊中輸電線(xiàn)路時(shí),在輸電線(xiàn)路上將產(chǎn)生遠高于線(xiàn)路額定電壓的“過(guò)電壓”,有時(shí)甚至達到幾百萬(wàn)伏。它超過(guò)線(xiàn)路絕緣子串的抗電強度時(shí),便會(huì )引起線(xiàn)路跳閘,甚至造成停電事故。然而,使用避雷線(xiàn)可以遮住輸電線(xiàn)路,使雷只落在避雷線(xiàn)上,并通過(guò)桿塔上的金屬部分和埋設在地下的接地裝置,使雷電流導入大地。一般來(lái)說(shuō),輸電線(xiàn)路的電壓愈高,采用避雷線(xiàn)的效果就愈好,因此在110至220千伏及以上電壓等級的輸電線(xiàn)路應全線(xiàn)架設避雷線(xiàn)。還有,避雷線(xiàn)應在每個(gè)桿塔的地基處接地,因為在采用雙避雷線(xiàn)的超高壓輸電線(xiàn)路上,正常的輸送電流會(huì )在兩根避雷線(xiàn)之間組成閉合回路,而造成功率損耗,所以為了降低損耗,須將避雷線(xiàn)對地絕緣。同時(shí),避雷線(xiàn)的保護效果還同它下方的導線(xiàn)與它所成的角度有關(guān),一般在20度到30度之間。通常220千伏和330千伏雙避雷線(xiàn)線(xiàn)路最好做到20度左右,而500千伏及以上的高壓線(xiàn)路的雙避雷線(xiàn)角度最好在15度以下。在架有兩根避雷線(xiàn)的情況下,很容易獲得較小的保護角,線(xiàn)路運行時(shí)的雷擊跳閘故障也相對較少,但建設投資較大,所以我國近幾年建的220千伏以下的輸電線(xiàn)路,大多數采用單根避雷線(xiàn)。
其次,要降低桿塔的接地電阻。對于平原地帶的桿塔來(lái)說(shuō),任何一根桿塔都要配備接地裝置,并且要與避雷線(xiàn)連接,來(lái)提高輸電線(xiàn)路防雷的可靠性和實(shí)用性;對于一般高度的桿塔來(lái)說(shuō),為了提高線(xiàn)路耐雷水平與降低雷擊跳閘率,降低桿塔沖擊接地電阻是最有效和經(jīng)濟的方法,還要對同一條線(xiàn)路進(jìn)行逐段改造,把鄰近桿塔接地連接,來(lái)降低相鄰桿塔的接地電阻,并將桿塔延伸至周邊土壤電阻率較低的地方;對于山區地帶的桿塔來(lái)說(shuō),通常在四個(gè)桿塔的底部應用打深井加降阻劑或采用長(cháng)的輻射地線(xiàn),來(lái)增加土壤與地線(xiàn)的接觸面積使電阻率降低,實(shí)現輸電線(xiàn)路的防雷??傊?,降低桿塔接地電阻,并完善接地裝置,保證雷電產(chǎn)生的電流可靠的泄放到大地,是輸電線(xiàn)路運行中防雷的基礎。也是提高設備防雷經(jīng)濟、高效的方法。
最后,要安裝自動(dòng)重合閘。輸電線(xiàn)路除了要安裝防雷保護裝置外,還要安裝自動(dòng)重合閘裝置,因為輸電線(xiàn)路的故障百分之八十以上都是瞬時(shí)性的,輸電線(xiàn)路在遭受雷擊時(shí),絕緣子發(fā)生閃絡(luò )就會(huì )造成跳閘,因此安裝自動(dòng)重合閘裝置對降低輸電線(xiàn)路的雷擊事故率具有較好的效果,這樣就可以消除瞬時(shí)性故障,減少雷擊跳閘后停電的現象,確保持續供電。