输电线路的防雷设计

关键词： 杆塔 线路 输电

输电线路的防雷设计（精选十篇）

输电线路的防雷设计 篇1

架空输电线路由绝缘子、输电导线和固定于地面的杆塔组成。输电导线由绝缘子联接在杆塔上进行电能传输。其作为一种重要的输电形式, 架空输电线路具有运输线路长, 应用范围广的特点。但由于架空输电线路处于室外, 气候与外界因素影响大, 特别是雷击会直接造成架空输电线路的跳闸与停电事故。因此, 需要分析架空输电线路遭受雷击的原因, 以此基础上做好防雷的应对措施。

1 架空输电线路遭受雷击的原因分析

雷云放电引发的过电压瞬间击中输电线路时, 杆塔与输电线路变成放电通道, 强烈的过电压瞬间击穿线路绝缘。造成这一后果的主要有直击过电压和感应过电压两种。在这一过程中, 通过分析雷击的反应过程可发现, 它主要是通过放电泄流通道到达大地进而中和雷云中的异种电荷。其反击雷和绕击雷是直击雷的两种表现方式。其中反击雷造成的雷过电压一般发生在绝缘弱相, 没有固定的闪络相别。也就是说反击雷与绝缘的强度与线路杆塔接地电阻有着直接关系。因此对于反击雷的防雷措施应从加强绝缘强度, 降低接地电阻来进行。直击雷形成的雷过电压作用于杆塔顶端与避雷线。而绕击雷形成的雷过电压作用于输电导线, 它绕开了避雷线。绕击雷的发生主要在于雷电流幅值大小、杆塔高度、线路防雷措施和地形因素相关, 一般发生在两边相。因此对于绕击雷过电压的防雷措施应从加装避雷器、减少避雷线保护角等方面进行。特别是对于安装在多山地区的架空输电线路来说, 防雷走廊的选择、提升绝缘强度与减少避雷线保护角是非常重要的。总的来说, 在进行架空输电线路的防雷措施选择时, 应对雷害进行分析与性质判定, 再结合地形与输电线路的运行进行综合考虑。

2 架空输电线路的电力输电线路防雷措施

2.1 避雷线的架设与安装

作为输电线路最基础的防雷措施, 避雷线的架设是最有效的。其主要作用是避免雷直接击中输电导线, 并在可能的雷击发生时进行分流, 达到有效减少流经杆塔雷电流的作用, 进而达到降低杆塔顶端电位的目的。避雷线可以对输电线路产生屏蔽, 同时与导线形成耦合作用, 达到降低感应过电压与线路绝缘子电压的作用。在避雷线的实际应用中, 其防雷效果与电力输电线路的电压值成正比。从整体性价比来算, 越是高电压的输电线路, 其安装避雷线的性价比就越高。目前来说, 我国110kv以上的线路都是全线架设避雷线。

2.2 线路避雷器的安装

线路避雷器可以在雷击形成的过电压超过一定幅值时, 形成一个低阻抗通路, 让过电压安全泄放到大地, 进而达到保护线路, 防止电压升高, 保护设备安全的作用。作为一种对直击雷防护的有效方法, 线路避雷器的安装可以显著减少架空输电线路受雷击的概率。

2.3 降低杆塔接地电阻

杆塔顶的电位高低是由杆塔接地电阻高低决定的, 所以降低杆塔接地电阻就可以直接在雷击波侵入线路时, 保证大部分雷电流可以通过杆塔安全导入大地。防止由于杆塔接地电阻过大而造成雷击进电位升高, 对整个输电线路形成反击的现象。对于高山、岩石等地带, 其电阻率较高时, 为降低其杆塔接地电阻值, 射线铺设、连续伸长接地体的埋设与换土操作是常见措施。其中降阻剂的应用也很普遍。对于防雷效果来说, 接地完好性越高, 则杆塔接地电阻下降值越大, 也就越能保证雷电流的安全引流效果。所以控制好了接地, 也就控制好了线路的防雷效果。

2.4 改变线路的绝缘水平

差绝缘的防雷措施适用于中性点不接地、经消弧线圈接地与导线三角形排列的情况。以上都是通过改变线路绝缘水平来达到防雷目标。在基杆塔三相绝缘上, 把下端两相与上端一相加装一片绝缘子, 让绝缘分布有所侧重。由于上端绝缘较弱, 雷击产生的瞬间电流会击穿上导线后通过杆塔引流至大地, 也就起到了防止下端两相闪络的作用。这种差绝缘的方式可以提升整个输电线路防雷安全度的24%。

其次, 还可以通过不平衡绝缘的方式来进行线路绝缘水平的改变。考虑到超高压与高压的同杆架设双回线路情况的增多, 为了降低其雷击时的同时跳闸, 可以在双回路的绝缘子串片数进行不平衡设置。雷电过电压击中绝缘子时, 绝缘子串片数少的回路会先发生闪络。这时导线变成地线与另一回路的导线产生耦合, 也就避免了另一回路闪络的发生, 保证了另一回路的正常供电, 提高了耐雷水平。

2.5 架设耦合地线

基杆塔地网与相邻地网由耦合地线连接, 遭到雷击时实质上起到一个连续伸长接地的作用。实质上也就提升了相邻杆塔对雷击电流的分流效率, 通过导线地线问耦合系数的提升, 达到降低接地电阻, 保证供电安全的目标。在实际应用中, 对于常常遭到雷击的地区, 避雷线配合耦合地线的架设可以有效提高防雷安全性40-50%。

3 结语

目前来说, 对于架空线路的电力输电线路防雷措施中, 雷电定位系统的监测应用也越来越普遍, 这种基于监测数据下的故障巡视与检修, 可以有效提高防雷的预警性。对于防雷来说, 目前还是做不到百分之百地绝对避免, 只能通过不断的探索与发现, 通过新材料与新设备的不断研究与实验来提高防雷水平。

摘要：输电线路的稳定性关系到人民群众的生活质量。处于室外的架空输电线路受到外界影响大, 受雷击概率高。当其受到雷击破坏时, 轻则跳闸造成供电中断, 重则烧毁设备引发安全事故。因此, 基于架空线路的防雷措施研究与应用是所有电网企业的关键问题与重要工作。

关键词：架空输电线路,防雷,措施

参考文献

[1]朱峻立, 陈敏伟, 刘青.线路的雷击分析及其防护措施[J].湖州师范学院报.2009 (2)

[2]苏北海.防雷技术探讨高压架空输电线路[J].湖南水利水电.2010 (2)

电力工程的高压输电线路设计论文 篇2

1高压输电线路设计前需要进行的合理

勘测过程输电线路的设计是一项重点工作，设计是否合理，直接关系到电力系统的正常有效运行标准，直接关系到电力传输的功能水平。需要按照实际情况，准确的加强输电线路的设计管理效果，在设计前，进行合理的勘查，了解实际情况，明确地质标准，周围环境，地上及地下的建筑物等，有效的提升电网输配电线路的设计合理性，确保输配电设计的勘查工作正常进行。按照实际的标准设计情况，准确的分析测绘标准，明确线路测量的要点，对各个角度、各个搭架的过程，距离、高度进行详细的测量分析，确定测量的精准度，明确实际测量数据的合理性。按照实际测绘的过程，对测绘人员进行严格的流程标准化分析，确定输电线路的区域划分标准，准确的分析输电线路的设计路径，确定设计的方案优化性，以合理的形式，确定设计勘查的位置，确保输电线路施工工作的正常进行。

2输电线路设计的整体要素分析

2.1高压输电防雷的设计过程

安装有效的避雷针，制定合理的防雷电流引流方式，通过安全的引入方法，确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法，对雷电流进行避雷准备。采用避雷线，按照有效的水平悬挂方式进行导线分布，明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式，尽可能多的架设有效的输电线路设备，防止周边建筑物遭受到雷电的影响。

2.2建立有效的导线选择设计标准

按照高压输电线路的实际位置，准确的分析输电线路的影响程度，对降雨、冰雹、风暴等问题的影响因素进行判断，明确外界气温对其周围可能产生的影响因素，明确实际工业化学气体排放的.过程，确定输电线路的实际影响标准。通过合理的设计，明确高压输电线路的实际考虑因素，对线路的材质、基础结构选择进行有效的分析。

2.3高压输配电线路的实际路径分配标准

以科学有效的输配电高压线路进行设置，明确有效降低高压输电线路的施工标准和成本，确保输电线路的有效正常运作。通过分析实际输电线路的标准结构，准确的进行前期的勘测分析，确定地质条件，周边环境。拟定有效的路线，分配有效的综合评价标准，确定辅助角和地形施工标准，明确有效的施工方案，尽可能的开工至房屋的项目开发和建设，从而有效的降低工程成本，保证整体路线的经济性、安全性、施工方便性和可靠性。

2.4明确杆塔搭建设计的位置

杆塔搭建设计过程中，需要根据高压输电线路的实际组成结构和部分，确保杆塔施工的工期、线路输送的时间范围，确保实际有效运输的可行性。杆塔基础设计、施工质量的好坏直接关系到整体高压输电线路的建设质量水平。按照有效的杆塔设计标准，明确设计现场标准的考察方式，充分掌握各类历史资料内容，全面的进行地理环境和地质情况的分析，针对实际情况制定有效的措施，减少杆塔施工建设的各类事故的发生和发展，保证杆塔技术设计和施工管理质量水平。

2.5高压输配电设计过程中需要防污损的标准

高压输电线路的防污损设计中，需要根据实际无损的类型，目标电压绝缘情况进行合理的发内心，充分了解高压输电线路的配置方式和标准，逐步降低无损对高压线路的影响情况。按照有效的选择方式，确定高压输电线路的绝缘距离，结构标准等，充分配置高压输电线路的污损情况，确定类型，规律，做好有效的防护措施。对无法实现的无损问题进行处理，采用有效的物理测量方式，提升化学分析效果，保证污损处理效果的合理性。

3输电线路设计相关技术问题的处理对策方案

3.1优化铁塔基础性施工标准过程

高压输电线路的实际设计过程中，需要明确实际铁塔搭建的设计标准。在铁塔建设前，需要做好有效的计算工作，明确实际相关的载荷量，明确实际结构标准。按照有效的设计优化方式，不断提升输电线路对整体水文地质情况的分析过程，充分了解相关基础施工的方案，明确铁塔具体受力情况，确保地基符合实际的载荷能力，有效的设置轴心受压，轴心拉力等问题。

3.2单双回路的有效搭配过程和相关问题

高压输电线路的实际施工过程中，为了有效的提升铺设线路的项目开发，确保项目的出线效果，可以采取双回路的终端塔设计方式，按照有效的区域、地段进行架设，采用有效的方式，确保电力系统持续性的电源供给，明确实际电源故障问题，分析停电的原因。按照有效的后备供电作用，确保用户的供电效果。

3.3杆塔接地电阻的降低处理过程

高压输电线路的杆塔接地电阻问题，需要通过深埋、横向延展的方式，确定电阻的降低标准。如果土体结构的电阻率较低，可以采用竖井、深埋方式接地保护。横向延展接地的施工成本较低，可以有效的抑制接地电阻、冲击接地电阻。运用其方法，可以提神杆塔所具备的有效水平假设条件和方式。

4结语

综上所述，高压输电线路是电力工程中药的组成部分，良好的设计是电力系统安全运行的基础。通过高压输电线路的设计，不断提升输电线路工程的具体实施标准，明确设计的科学勘测过程，确定具体防雷基础方案，明确防污损的情况，重视线路的施工技术研究，确保高压输电设计的科学性和有效性。

参考文献:

[1]李良元.架空高压输电线路工程设计及施工要点分析[J].低碳世界，(29).

架空输电线路设计的优化 篇3

关键词：架空输电线路；设计；优化；安全监测

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）21-0122-02

1 输电线路线径的优化设计

在架空输电线路的工程建设中，线路路径选择是重要环节之一，它与整个电网的安全、可靠和稳定有着直接的联系。对于地形复杂的地区来说，线路两端的变电站廊道会变得十分紧张，另外选择的路径要尽量避开厂矿企业、规划区以及地质较差的地带。因此，在路径选择上要充分运用与公路、铁路以及电力线等的交叉跨越点；尽量减小线路路径，选择交通运输条件好，便于施工运行的路径；制定好线路路径后要上报给有关部门审核；施工过程中要注意测量的准确，与实际的地理情况相结合，减少曲折路径。设计人员应该对地形图进行认真仔细的分析，切实保证方案的可行。

2 输电线路的优化设计

当下，智能电网的概念逐渐普及，它集先进的网络技术、传感技术以及计算机技术于一身，实现了电网运行的安全、可靠、高效、高质量、经济等。智能电网的主要优点在于：具有较强的自愈能力，运行经济、高可靠性等。进行输电线路的智能化设计是建设智能电网的重要环节。在实施远距离大容量输电过程中，需要不断增强输电线路防范故障以及抵御灾害的能力；为此，建设相应的线路防灾保障信息共享技术平台十分必要，该技术平台能够监测到具有较大破坏力的自然灾害信息并进行相应的分析和预报，提高输电线路的综合防灾能力。经过电力工作人员多年的不懈努力，当下已经发明出一种新型的高级输电线路安全运行监测系统。在该系统中，集成有全天候监测传输导线、绝缘子以及覆冰情况的相关机制；通过远程视频监测装置还能够实现远程控制。先进的传感器被应用于该系统中，如：红外、光纤、电流以及湿度等传感器，大大提高了线路监测水平。

2.1 输电线路的运行安全监测

近年来，随着大型电力设备厂商对新型传感器的研究和开发，各类先进的传感器被应用于架空输电线路上。将传感探头设置于输电线路的探测热点上，获得相应的监测信号。在在线监测中，传感器的特性是非常重要的，它实现了对输电线路状态以及实时环境的全方位监测。进行在线监测的重要设备是：红外传感器，它实现了对导线温度的监测；电流互感器，实现对电流的监测；对环境变化实施监测的传感器；对绝缘子污闪进行检测的传感器；对覆冰拉力进行监测的传感器等等。当下，我国的架空输电线路中，普遍采用的是钢芯铝绞线以及钢芯合金绞线，在考虑输电线路的安全上，重点考察的是在发热作用下，导线机械强度和导线连接处所受到的影响。按照相关规定，导线允许的温度限额为70℃，在不改变当前输电线路结构和保证电网安全的基础上，尽量提高输电线路的输电能力。

2.2 绝缘子的污闪监测

在架空输电导线上，绝缘子是非常重要的设备，它保证了导线与横担和杆塔之间的可靠绝缘。在实际使用中，绝缘子需要承受来自导线垂直方向的荷重以及水平方向的拉力，受风吹日晒以及雨淋冰雪的作用，绝缘子的特性也会受到相应的影响。因此，保证绝缘子有良好的电气性能和较强的机械强度是非常重要的。绝缘子的污闪现象会造成大面积的停电，降低电网的可靠性。当下，在绝缘子污闪事故的预防中，较为先进的方法是绝缘子污秽程度在线检测；这种方法通过检测绝缘子污秽的相关信息，对发生污闪事故的概率进行预测评估，及时预防污闪事故的发生。在该系统中，检测出绝缘子的污秽程度是一大重点。在国际上，常用的方法是最大泄漏电流法。通过测量泄漏电流，可以综合反映出电压、气候以及绝缘子污秽等因素，对绝缘子出现污闪现象进行准确的评估，实现自动检测和报警功能。在这种方法中，泄漏电流的测量十分方便，因此，在在线监测中使用十分适宜。即：通过在绝缘子上安装相应的电流传感器，对泄漏电流实施实时的监测。

2.3 输电线路覆冰的监测

我国幅员辽阔，输电线路所处的地理位置复杂多变，覆冰现象也较为严重。导线覆冰后会导致舞动振幅的增大，造成相间闪络、跳闸停电以及导线折断等事故。对输电线路的覆冰情况有充分的了解，及时控制不良状况有利于阻止导线受到进一步的破坏。对此，国内外学者也进行了深入研究，建立了相应的观冰站、气象站等，对现场进行观察和对数据进行收集，各相关技术也有了较大的进步。其中，输电线路覆冰的在线监测是较为先进的方法之一。相应的系统能够对导线现场覆冰的相关信息进行及时、准确的记录，为防冰改造提供信息参考。图像法、称重法以及弧垂法是较为常用的检测手段。其中，图像法是在输电线路的塔杆上安装相应的摄像图，对实时图片进行采集，从而计算出导线的覆冰面积和厚度。这种方法操作起来较为简单，并且具有直观的特点。存在的不足是：摄像图只能监测距离较近的导线覆冰情况，所采集的信息也是极为有限的；在积雪较多的天气环境下，摄像图有可能被冰雪覆盖住而无法起到监测作用。称重法的原理是在输电线路上安装相应的拉力传感器，对一个垂直档距中的导线重量进行测量，将测量的结果减去导线的净重，得到的就是覆冰的质量，通过相应公式换算得到覆冰厚度。称重法具有直接、简单、可靠的特点，是当下使用较为广泛的一种在线监测手段。最后，弧垂法是通过采集的诸如导线倾角、弧垂等信息，与线路参数和状态方程等相结合，共同推导出导线的覆冰重量和厚度，这种方法计算得到的结果是档内平均值，在反映覆冰具体分布情况中效果较差，另外，在不均匀覆冰情况下，这种方法存在较大的误差。

3 远程无线通信方式

在架空输电线路运行过程中，所采用的传感器能够获取相应的监测信号，这些信号通过无线通信网络实现远程传输，被输送至监控中心；另外，监测系统也实现了远程设备的无人化巡视。这样，电力公司能够完全控制电力专网，对输电线路的运行状况进行随时掌握。当下使用较多的远程无线通信方式是分组无线业务方式，它与因特网相连，共同构成了中心计算机到多个用户点的组网方式。GPRS技术也被运用其中，它能够实现对资源的高效利用，具有较快的传输速度、网络覆盖面积广等优点，在输电线路的故障定位监测中较为实用。

4 结语

架空输电线路在电力系统中担负着输送和分配电能的重要工作，保证输电线路的安全可靠具有重要意义。本文通过对线路优化设计的探讨，对先进技术的使用，旨在进一步提高架空输电线路的运行水平。

参考文献

[1] 吴勇.关于输电线路设计方案的探讨[J].大科技：科技天地，2011，（15）：15-17.

[2] 刘扬.浅析架空输电线路设计[J].中国电力教育，2009，（3）：12-14.

输电线路的防雷设计 篇4

目前, 我国是世界上能源消费大国, 电力的消费仅次于煤炭消费, 居世界第二位。为了更好地管理我国的电网, 并使得我国的电网更加稳定, 国家电力部门提出了加快建设强电网的号召, 在加强城市电网建设的同时还要不断地进行改造, 努力实现各级电网的和谐发展, 满足国民经济快速发展的需要, 并不断提高人们生活水平的质量。在电力技术高速发展的今天, 电力新技术的应用成了广大电力工作者不可推卸的义务。特别是电力设计部门, 理应成为电力新技术应用的领头军。然而, 当下很多电力设计部门科技进步工作做得不够到位, 设计思想拘泥于传统形式, 工作人员不能够大胆地提出新的设想, 在设计的过程中没有把先进的科学技术和设备运用其中, 阻碍了强电网的建设, 不能够有效地提高电网的稳定性、经济性。在输电线路设计的过程中, 有很多技术在该领域已经广泛应用。如大短路电流地区OPGW地线复合光缆的选择方面以及OPGW地线、导线和另一回地线的配合方面, 如何在多雷区提高防雷效果, 以及怎样在跨越地点进行增加避雷器以及绝缘子的选型等。

1 如何进行改进接地形式

1.1 接地电阻与防雷效果的关系

最近几年以来, 很多地区的雷暴日开始有逐年增加的趋势, 因而相应的雷击死伤人数也在不断增多, 根据相关的统计, 有些地区的供电公司输电线路雷击跳闸次数已经是创历史新高, 很显然这种环境会给送电线路带来极大的不利。本文主要结合江西省某地区输电送电线路设计工程对接地电阻进行详细的分析。该工程地势平坦, 大部分是水田、池塘, 如果再按照以往的传统的防雷措施远不能满足多雷气候条件下的地线分流雷电流的要求。以下内容主要讨论了降低接地电阻并分析了在跨越地区装设线路避雷器对雷电流的分流效果。

1.1.1 降低接地电阻对分流雷电流的效果

在当今的气候条件下, 雷击现象变得复杂多变, 但是, 如果从分析后果的角度来看, 可以将雷击现象看作是一个电流行波沿空中的通道进入了雷击点。击中电线后, 再分为左路和右路进行继续前进。与电流行波一同前进的还有电压行波, 电压行波和电流行波二者构成的电磁波, 该电磁波的传播速度接近光的传播速度。电压行波与电流行波的比值就是该通道的波阻抗, 一般取值为300Q。对于导线或者是避雷线, 波阻抗的取值一般是300Q~400Q。

如果遇到雷击塔顶的情况, 因为塔脚的接地电阻很小, 就会造成反射现象。如果塔脚接地电阻的值为零, 此时无论如何塔顶都不会有对地电压的出现。在这时与电流行波一同前进的电压行波就会毫无选择地改变自身的极性, 然后再经过原来的通道反射回去来实现正反抵消, 从而可以保证塔顶的零电位状态。但是, 在实际的环境中, 接地电阻的值是不会等于零的。在这种情况下, 接地电阻上的压降会使地线对地获取一个电位, 从而可以使得电压行波出现, 此时还会伴随着电流行波的出现。电流行波标志着在实际情况下地线的分流作用。避雷线的保护作用, 主要就在于利用上述原理将电压转化为电流, 可以经过很低的塔脚电阻将电流排泄出去, 从而可以达到大幅度地降低电压的目的。例如, 如果接地电阻的阻值为10Ω, 当雷击塔顶或者是雷击塔邻近的地线上时, 塔身的电位可以忽略其他一些基本上可以互相抵消的次要因素。地线的降压作用主要是根据低的接地电阻来实现的, 而且还会接近比例关系。

1.1.2 接地电阻和雷电流分流的关系

当塔顶收到雷击时, 由于避雷线具有分流的作用, 会有一部分雷电流通过杆塔电感和接地电阻, 流经杆塔的雷电流与总电流的关系可以用分流系数表示, 其表达如下:

在上述公式中, It是流经杆塔的雷电流的瞬时值, I为总雷电流瞬时值, β为杆塔分流的系数。

如何求得杆塔的分流系数β, 一般可以根据图1所示的等值电路来计算。其中的Lg为杆塔两侧邻档地线的电感并联值。对于单地线, Lg的取值约为0.67L, L是档距的长度, 单位m;对于双地线, Lg的取值约为0.42 L。其中的Rsu是杆塔冲击的接地电阻, Lt是杆塔的电感。如何获取杆塔波阻和杆塔的电感平均值, 一般可以根据表1选取:

对于β的值, 可以根据相关的标准参考从而选取, 如表2所示, 一般长度的档距线路杆塔分流系数取值。

1.2 在跨越地区装设线路避雷器对分流雷电流的效果

根据气象部门收集的相关资料显示, 江西某地区为雷击多发地区, 该地有两处110 k V线路交叉并采用了高塔跨越。按照现在通用的防雷形式, 并根据以往运行的经验来看, 如果出现雷电直击杆塔的顶部或者雷电绕击导线时, 接地装置就不能较好地分流雷电流, 从而使得绝缘子串有闪络现象的发生, 较为严重时会将绝缘子击穿, 从而会引起线路接地保护动作, 发生跳闸。在工程建设的过程中雷击事故时常发生, 为了避免这一现象的发生, 主要采取的措施就是建立雷电流直击杆塔顶部或者是雷电流绕击导线导致线路发生避雷器动作的等值电路, 进一步推导出残压影响的线路避雷器分流的相关计算公式, 通过这些相关的理论也可以证明加装线路避雷器可以减少线路雷击跳闸率。

在计算大跨越特高杆塔的直击雷的过程中, 雷电流波形以及杆塔波阻抗的大小对计算结果有较大的影响。相关文件中规定, 在线路防雷设计中, 雷电流波头的长度一般为2.6μs, 并将波头的形状设置为斜角波。现在采用的特高杆塔的直击雷计算方法中, 有些情况是采用固定波头长度的斜角波, 有些情况是采用半余弦形波。杆塔电感的计算, 在相关文件中提出了杆塔波阻抗以及电感, 表1中的相关数值可供参考。通过一些实际的测试足以证明, 杆塔波阻抗是沿着塔身而不断变化的, 并且有着显著的衰减。然而在计算和实际采用中都是把杆塔波阻抗作为固定的数值来参考的。

2 结语

电力工业是国民经济的基础产业之一, 其核心任务就是为国民经济和人民生活提供充足的、可靠的、优质的电力。架空电力线路是电力系统中的重要组成部分, 可以将几个电网能够有效地连接起来组成高效的电力系统。线路设计的工作是整个工程的灵魂, 勘察设计是工程技术应用的先行。因此, 电力设计工作应该注重新技术的探讨和实践经验总结。

参考文献

[1]钱玉春.输电及以上电压等级线路保护配置优化构想[J].华北电力技术, 2006, 9 (2) :31-33.

[2]江涛.220kV输电线路工程设计与施工的探讨[J].广东科技, 2008, 202 (12) :164-166.

[3]汪涛.输电梧岗变—向塘变线路设计及有关问题研究[J].电气自动化, 2007, 2 (5) .

[4]程学启, 杨春雷, 咸日常, 等.线路避雷器在输电线路防雷中的应用[J].中国电力, 1999, 32 (8) :66-69.

[5]国家电力公司东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:中国电力出版社, 2003.

输电线路施工组织设计 篇5

8月23日

施工组织设计目录

第一章、施工技术方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2页-32页 第二章、施工机械设备投入〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃32页-34页 第三章、劳动力安排计划及其保证措施〃〃〃〃〃〃〃〃〃35页-36页 第四章、材料(周转材料)投入计划〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃36页-45页 第五章、管理人员投入〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃45页 第六章、施工进度计划(分部分项进度计划)〃〃〃〃45页-48页 第七章、质量安全文明施工保证措施〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃49页-73页 第八章、技术难点及相应解决方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃73页-83页

农十四师中央投资农网完善工程

浅谈输电线路的防雷设计与管理 篇6

关键词：输电线路防雷设计管理措施

输电是电力单位最基本的能力能力，输电线路担负着为用电户输送和分配电能的责任。线路联络各发电厂和各个变电站，并使之有效的运行。电力行业的建筑施工是一项专业而复杂的系统工程。近年来，国家加强和规范了输电线路工程的质量要求，因而对输电线路的设计和管理也提出了更高的要求。如何加强输电线路的防雷设计与管理，减少电能的损耗，是电力单位不可避免的研究课题。

一.输电线路防雷设计的措施

1.在输电线路上方架设避雷线

在输电线路上架设避雷线可以引导雷电向避雷线放电，并通过杆塔和接地装置将雷电引入地面，从而减少对输电线路的雷击几率。避雷线应该装设在导线上方，需要直接接地，雷云首先对避雷线放电，雷电流通过避雷线装置泄入地下。110kV以上应全线架设避雷线，建议在雷电活动频繁的地区，应该装设双避雷线，以防止雷电直接接触导线。此外，避雷角越小，对输电线路的保护效果就越好。

2.合理运用高压送电线路避雷器

在雷击跳闸较频繁的地区，可以选用安裝避雷器。高压送电线路上安装避雷器可达到良好的避雷效果。在杆塔和导线电位差超过避雷器的电压时，避雷器就自动加入分流，用以保证绝缘子不会发生闪络。现阶段我国的一些地区已经使用一定数量的送电线路避雷器，运行反映良好，但由于装设避雷器的成本较大，只能根据特殊情况少量的加入使用。

3.加强高压送电线路的绝缘水平

如果送电线路的绝缘水平较高，那么它的耐雷水平也会较高。因此，保证高压送电线路的绝缘强度就可以提高线路耐雷水平。在设计高压线路时要充分考虑和比较各种绝缘子的性能及特性，选择绝缘子本身具有自洁性能较好的材料，有助于提高输电线路的防雷性。此外可采用埋设多根接地体以增大地表层的泄放面积。如在建筑物的周围以一米左右的间隔埋上数根的铜管，把它们焊接起来可以大大加强送电线路的绝缘水平。

4.降低杆塔的接地电阻

根据不同地区各基杆塔的土壤电阻率的情况，如果采用降低杆塔的接地电阻技术，也可以提高高压送电线路的耐雷水平。这是一条经济而有效的防雷手段。对于土壤电阻率较高的地区，可采用不同的强化降阻手段，包括增加杆塔的埋设深度，或延长接地极的使用，以及就近增加垂直接地极的运用等方式来减少雷电的侵害。

二、输电线路防雷设计的意义

1.输电线路的安全性是用电生活的基础保障

输电线路是整个电力系统的主干部分，电线将巨大的电能输送到各个变电站及千家万户。输电线路能否安全运行，直接会影响到我国电网的稳定性，并保证向用户的输送可靠的电力。输电线路的安全运行是电力系统的中心任务所在，并在电网中占据着举足轻重的地位，是向各行各业的生产生活的基础所在，同时也是广大人民用电生活的需要。

2.防雷处理是输电线路的安全的课题之

我国幅员辽阔，雷电活动较为频繁，而我国电力系统的事故和障碍中，雷电事故在其中占有着很大的比例，这些事故不但影响了电力系统的日常供电，而且增加了输电线路及设备维修的工作量。如果电力系统的设备保护不够完善，则会引起其设备绝缘的损坏，影响安全供电。如何减少输电线路的雷害事故，较少电力损失，并保证生产和生活中的输电线路的安全性，是电力系统安全运行的一项重要课题之一。

三.电力部门对输电线路的管理

1.根据实际情况，建立健全防雷技术

在输电线路的设计前期，要详细收集线路布置路径的气候特征，地形及地质情况，还要收集该路径线路雷害情况的相关资料。要加强输电线路的管理，就要根据当地的实际情况，建立健全防雷技术。防雷工作要深入一线，掌握现场资料，采取有针对性措施进行防雷。在输电线路防雷设计过程中，也必须紧密结合当地实际的电力生产和建设情况，积累相关的数据和资料，总结防雷保护工作的经验和教训，以制造相应的保护装置，满足不断发展着的电网要求。

2.采取有效方案，降低雷电伤害程度

输电线路的防雷保护工作要充分听取各方面的意见，设计、施工与运行部门要通力协作，进行充分的技术论证，以保证防雷保护的设计方案的先进性和合理性。由于雷电现象和雷电活动的不可预知性，雷电对于输电线路的危害不可能完全避免，只有进行不断的努力探索和尝试，采取有效方案，才使危害程度降到最低限度。防雷技术措施的实施，要进行合理的技术经济比较加以选择。对于已经投运的输电线路，电力系统要加大对旧线路的改造力度，对运行中雷击频发的区段，集中人力和资金，尽快实现进一步的改造。

3.加强设施管理，完善防雷措施

在选择设计输电线路的防雷措施的同时，也必须进行累点活动情况的收集，包括系统的中性点接地方式以及输电线路的绝缘情况，是否有自动重合闸或备用的自投装置等各项条件的考虑。对于新投产的输电线路，要做好验收工作，此外，需要知道的是任何的防雷措施和设施都不是一劳永逸的，要经过不断的完善和改进，勤于维护，有规律的进行检修，才能充分发挥其防雷的作用。对输电线路所遭受的雷击资料和防雷措施的实际效果也要充分记录，建立完整而详实的原始资料，以便为今后线路防雷措施的完善提供依据，也方便为将来新建工程的防雷设计提供一定的依据。

输电线路的防雷措施 篇7

一、 架设避雷线

避雷线是高压和超高压输电线路基本的防雷措施, 其主要目的是防止雷直击导线。此外, 避雷线对雷电流还有分流作用, 可以减小流入杆塔的雷电流, 使塔顶电位下降;对导线有耦合作用, 可以降低导线上的感应过电压。为了降低正常工作时, 避雷线中电流所引起的附加损耗, 可将避雷线兼作通讯用, 将避雷线经小间隙对地绝缘起来, 雷击时此小间隙击穿, 避雷线接地。

二、 降低杆塔接地电阻

对一般高度的杆塔, 降低杆塔的接地电阻是提高线路耐雷水平, 防止雷击的有效措施。土壤电阻率低的地区, 应充分利用杆塔的自然接地电阻, 采用与线路平行的地中伸长地线的方法, 可以因其与导线间的耦合作用而降低绝缘子上的电压, 从而使线路的耐雷水平提高。

三、架设耦合地线

在降低杆塔电阻有困难时, 可以采用在导线下方架设地线的措施, 其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用, 以降低绝缘子串上的电压。此外, 耦合地线还可以增加对雷电流的分流作用。运行经验证明, 耦合地线对降低雷击跳闸率的作用是很显著的。

四、 采用不平衡绝缘方式

在现代高压及超高压线路中, 同感架设的双回路线路日益增多, 对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时, 还可采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击时的跳闸率, 以保证不中断供电。不平衡绝缘的原则是使两回路的绝缘子串片数有差异, 这样, 雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络, 闪络后的导线相当于地线, 增加了对另一回路导线的耦合作用, 提高了另一回路的耐雷水平, 使之不发生闪络以保证继续供电。

五、 装设自动重合闸

由于雷击造成的闪络大多能在跳闸后自动恢复绝缘性能, 所以, 重合闸成功率很高, 据统计, 我国110KV及以上高压线路重合成功率为75%～95%, 35KV及以下线路约为50%～80%。因此, 各级电压的线路因尽量装设自动重合闸。

六、 采用消弧线圈接地方式

对于雷电活动强烈, 接地电阻又难以降低的地区, 可考虑采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式, 绝大多数的单项着雷闪络接地故障能被消弧线圈所消除。而在两相或三相着雷时, 雷击引起第一相导线闪络并不会造成跳闸, 闪络后的导线相当于地线, 增加了耦合作用, 使未闪络相绝缘子串电压下降, 从而提高了耐雷水平。

七、 装设管型避雷器

一般在线路交叉处和在高杆塔上装设管型避雷器以限制过电压。根据我国运行经验表明:凡是采用以上措施的, 由入侵雷电波引起的事故率是相当低的。

八、结语

随着国民经济的发展和电力需求的增加, 电网的安全问题是每一个电力工作者都需要重视的。因为雷电活动是一个复杂的自然现象, 要想做到彻底的防雷、耐雷, 是需要电力系统所有部门通力合作才可完成的。电力工作者要因地制宜、抓住关键点, 结合当地实际情况设计防雷措施, 尽力将雷害降低到最低限度。

参考文献

[1].樊春雷, 黄震, 吴光灿, 李瑞芳, 曹晓斌, 吴广宁.线路型避雷器在110kV玄石线的应用研究[J].电瓷避雷器, 2007

[2].刘铁桥, 何发亮.高压线路用复合绝缘子硅橡胶伞裙护套性能优化[J].电瓷避雷器, 2012

[3].曹剑锋.高压输电线路故障类型与防范措施分析[J].科技传播, 2010

输电线路的防雷设计 篇8

1 输电线路的雷电危害

雷电危害大多发生在春夏两季, 但是, 它也会受不同地区地理环境差异的影响。雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面。

1.1 雷电自身的高热效应危害

当遇到输电线路时, 雷电的高热效应会转变为电流, 使被击中部位瞬间产生极高的热能, 导致此段输电线路被融化, 进而燃烧起来。

1.2 雷电所产生的电磁场危害

在雷电形成的过程中伴有电磁效应, 当输电线路被雷击中时, 这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场, 使得电路中的电流量瞬间增大, 导致线路高温燃烧。

1.3 雷电附带的高压效应危害

雷电形成的瞬间电压通常为高压, 能够达到十几万伏以上。这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击, 导致输电线路被烧坏、出现短路的情况, 甚至还会引发更严重的事故。

1.4 雷电所发出的电波危害

电波也是雷电附带的一种现象, 它经常会干扰防雷装置的正常工作, 使其无法有效发挥防雷功能, 变为放电器反击输电线路。

2 输电线路引发雷电的原因

2.1 地形环境因素

我国地理环境比较复杂, 许多输电线路都设置在山区地带, 但是, 由于山区地势起伏比较大、气流活动较为频繁等, 经常会引起雷击活动, 比如山谷内气压变化就会增大输电线路被雷击的概率。同时, 在沿海地区, 输电线路周边空气中的盐分含量相对比较高, 这也会增加输电线路遭到雷击的概率。

2.2 线路杆塔因素

雷击是土地和雷云中电荷互相感应而产生的。其中, 线路杆塔起着建立雷云放电通道的作用, 当雷云中过电压经过线路杆塔时, 就会使输电线路被击穿, 所以, 如果线路杆塔设计不当, 比如杆塔距离不均衡, 就会导致线路间距差异较大, 增大导线的闪烁程度, 增加线路雷击危害发生的概率。杆塔设计不当还包括杆塔的高度不合理、杆塔对输电线路的分流能力较差等。

2.3 土壤电阻率因素

不同的土壤成分会使土壤的电阻率存在差异, 对雷击闪烁程度造成不同的影响。当前的输电线路设计大多都没有考虑到这一点, 给输电线路的防雷击埋下了潜在隐患。

3 防雷技术在输电线路设计中的应用

3.1 选择输电线路

综上所述, 输电线路雷击现象有很大一部分是由于地理环境影响造成的。因此, 在设计输电线路时, 要尽量避开雷击多发区域, 降低输电线路雷击发生的概率, 具体选择原则包括以下4点: (1) 尽量避免在潮湿洼陷的盆地地区设置输电线路, 尤其是周边有水库、池塘或山脉的地方; (2) 输电线路经过区域的土地电阻率没有发生突变或已经突变, 比如有水流的溪谷、山丘和稻田交接地带等; (3) 尽量不在山谷、峡谷、地下水位高或富含矿物质的地区布设输电线路; (4) 如果必须经过山地时, 可以选择向阳山坡或土壤较好的山地, 以降低雷击概率。

3.2 采用合理的避雷装置

避雷装置是提高输电线路防雷击能力的重要措施。因此, 在设计输电线路时, 要加强对避雷装置设计的重视度, 根据实际情况选择合理的避雷装置, 要注意的内容有以下几点。

3.2.1 避雷线的搭设

避雷线是输电线路最基础的防雷装置, 它的主要作用有3点: (1) 对输电线路有一定的屏蔽作用, 可以有效降低导线电流; (2) 经过铁塔, 将雷击产生的电流分流, 起到减小塔顶电压的作用; (3) 对输电线路有耦合效果, 降低了绝缘子的电压。

避雷线主要应用于高压线路当中, 在小于等于20 k V的低压线路中, 避雷线无法发挥其应有的作用。在搭设高压线路 (110~750 k V) 的避雷线时, 要根据输电线路电压等级的不同严格执行相关的设计技术规定。在此过程中, 要注意以下3点: (1) 在110 k V输电线路中, 避雷线要采取全线架设的方式, 但是, 如果线路中有轻微的雷电活动或者年平均暴雨日期短于半月的区域, 就无需架设避雷线;如果输电线路采取无线的架设方式, 则应该在变电站搭设1~2 km的避雷线。 (2) 对于220~330 k V的输电线路或者处于年平均暴雨日期超过半月地区的输电线路, 避雷线要采用全程架设的方式。 (3) 对于500~750 k V的输电线路或者位于山区的输电线路, 在架设避雷线时, 要采用双线搭设的方法。

3.2.2 负角保护针的使用

负角保护针对输电线路有很好的屏蔽作用。将雷击放电作用于地面上, 能够有效降低雷电绕击区出现的概率, 同时, 还能缩短临界击距, 对输电线路起到良好的保护作用。

负角保护针是架设在杆塔顶部导线上方的, 是侧向安装的, 多用于山顶、山坡等地区的杆塔上。其材料多为钢针, 长度为2.5 m或2.8 m。

3.2.3 安装可控放电避雷针

可控放电避雷针的工作原理是:在雷击前, 通过向上的先导作用产生上行累闪, 然后利用针尖形成的电场产生脉冲放电, 从而降低雷电绕击形成的概率, 有效地保护输电线路。

可控放电避雷针安装在塔顶地线支架的上方, 具体位置和个数需要根据杆塔所处的地形和形状来选择。

3.3 改进接地电阻

接地电阻能够有效降低雷电对输电线路产生的过电压, 提高输电线路的防雷击能力, 具体改进措施主要有以下4点: (1) 增加或延长接地射线。这种方法主要是针对老旧输电线路接地材料老化和新建、改造输电线路接地电阻降低等情况的。 (2) 采用垂直接地体的方法。这个法是在接地装置射线上添加多个垂直接地体, 其材料多为角钢, 长度控制在0.6 m左右, 彼此间的距离3 m为宜, 并与接电线焊接在一起。 (3) 采取集中接地的方式。这种方法是将杆塔的接地集中在一处, 利用垂直接地体, 按照2~3 m的间距将其布设在杆塔基础外围, 然后用圆钢将杆塔接地引下线与这些垂直接地体连接成一个整体。 (4) 替换土壤。利用低电阻率的土壤替换高电阻的土壤, 然后再接地, 有效地降低接地电阻是一种最直接的方法。

3.4 科学、合理地设计杆塔

针对杆塔对输电线路雷击影响的因素, 在设计杆塔时, 要注意以下4点: (1) 加大塔身的电感程度和电流, 有效降低反击的电路和电压; (2) 合理分布杆塔位置, 保证杆塔间距的均衡性, 有效控制导线闪烁程度; (3) 在架设相邻的杆塔时, 要避免发生分流问题, 保证各自分流作用的独立性, 提高对输电线路电流的分流能力; (4) 提高杆塔的绝缘水平, 合理增加绝缘子片的数量, 进而提高输电线路的耐雷水平。

4 结束语

雷击是影响输电线路安全的重要因素, 所以, 提高输电线路的防雷能力是十分重要的。在设计输电线路时, 要结合线路的实际情况, 考虑地形环境、气候等多方面的因素, 合理运用各种防雷技术, 有效提高输电线路的防雷能力, 避免发生雷击事故, 以保证输电线路的运行安全。

参考文献

[1]邱凤蓉.线路防雷技术在输电线路设计中的运用[J].中国高新技术企业, 2014 (18) :144-146.

[2]吴玺.线路防雷技术在输电线路设计中的运用[J].西部广播电视, 2014 (18) :177, 179.

高压输电线路防雷的探讨 篇9

一切对电气设备的绝缘有破坏性的电压升高, 均称为过电压, 在绝缘配合中, 一是应考虑空气间隙, 二是应选择适当的绝缘子片数。任何间隙的雷电冲击击穿电压与操作波作用一样, 都是正极性比负极性低, 同时, 考虑到90%以上的直接雷是负极性, 相当于在导线上施加正极性雷电冲击电压。所以线路塔头空气间隙的选取, 采用正极性雷电冲击击穿电压的数据。而且, 降雨对空气间隙的雷电冲击击穿电压实际上没有影响, 所以可以用干闪情况下的空气间隙来表示雷电冲击击穿电压的空气间隙。非直线塔跳线间隙的雷电冲击击穿电压比直线塔低。雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压, 如此巨大的电压瞬间冲击电气设备, 足以击穿绝缘使设备发生短路, 导致燃烧、爆炸等直接灾害。雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流, 并产生大量热能, 在雷击点的热量会很高, 可导致金属熔化, 引发火灾和爆炸。雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷, 当雷电消失来不及流散时, 即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。因此, 对输电线路雷电危害进行分析, 为更好做好防雷做好准备。

2.500k V输电线路防雷计算分析

高压架空线路导线上方有架空避雷线。架空避雷线和地面对导线有屏蔽作用, 可防止雷电直接击在导线上。但杆塔高度增加时, 地面的屏蔽效应减弱, 使更多的雷不击中地面而击中导线, 即绕击增加。线路通过山区时, 由于线路从山上通过, 使杆塔和导线的等值高度增加, 使地面屏蔽效应减弱。另外随地形变化, 架空避雷地线对导线的保护角也发生了变化, 架空地线的屏蔽作用也减弱, 因而使击中导线的机率增大, 使绕击率增加。

2.1输电线路绕击率计算

绕击率PÁ是表征线路出现一次雷击后绕越击中导线的概率与程度。高压线路装设避雷线之后, 导线遭受雷击的事故已大大减少。但由于避雷线安装位置, 杆塔高度、线路经过地区的地形和地质条件等原因影响, 雷电冲击波仍然有绕过避雷线而击中导线的可能。绕击一旦出现, 则容易引起绝缘子串的闪络。所以用绕击率来表征线路出现一次雷击时绕超击中导线的概率和程度。规程推荐的绕击率计算式为

式 (1) 及式 (2) 中:α-避雷线对边导线的保护角。若取相同的h高度和α值同时代入上式计算并比较结果, 可以看出, 山区的绕击率为平原的近3倍。而要保持山区与平原的绕击率接近相同, 则山区线路避雷线的保护角应减小约80。由于这些外部条件和原因形成的差别, 设计规程建议, 500k V线路保护角α只有100一150。从上述公式中也可以看出, 对于超高压或大跨越的高杆塔要保持与其它杆塔相同的绕击率, 就得降低α角。

2.2输电线路建弧率计算

高压线路雷击闪络后, 雷电流经过闪络通道入地。由于这个时间很短, 线路断路器来不及反映时, 故障点闪络通道空气和绝缘或许已经恢复。但如果雷电流泄放后闪络通路受线路工频电压作用, 工频电流接续短路使电弧持续燃烧时, 断路器必将跳闸。因此把线路雷电冲击闪络后出现稳定工频续流电弧的概率称之为建弧率, 用η表示。由经验和实验得出的建弧率表达式为:η= (4.5E0.75-14) ×10-2式中, E为绝缘子串运行的平均电位梯度。

输电线路上的雷电过电压按其形成分两种情况:一种是雷云直接击于线路 (包括导线、杆塔, 或许还有避雷线) , 在其上产生危害绝缘的电压, 称为直击雷过电压;另一种是雷击输电线路附近地面, 在输电线路的三相导线上, 因感应而出现的高电压, 称为感应雷过电压, 在雷电高频干扰下, 现有的各种暂态保护判据都有可能出现误判。对于暂态保护来说, 除了直击雷会造成严重影响外, 感应雷击同样会在线路上产生高频的暂态量, 而且由于其发生的频率高, 所产生的危害甚至比直接雷电冲击更严重。

3防雷新措施探讨

3.1绕击雷对500k V输电线路的危害

雷电对输电线路造成危害的形式主要有感应雷与直击雷, 对于220k V及超高压输电线路, 由于自身绝缘水平较高, 感应雷不会构成威胁, 雷电危害主要是直击雷的影响。随着雷电定位系统的广泛采用, 人们对输电线路雷击故障有了更加清晰的认识, 大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的15~30k A左右雷电流绕击引起的。现场数据分析表明, 220k V和500k V线路雷电绕击跳闸率占雷击跳闸总数的50%和85%以上, 线路绕击呈现如下规律:雷击闪络故障以杆塔边相为主;雷电流幅值较低, 一般在15~30k A左右;耐张转角塔遭雷击比例较高;平原地区也有一定的概率。

3.2安装避雷针

避雷针由避雷针针头 (接闪器) 、引流体和接地体三部分组成, 如图1所示。

1-针头;2-钢结构;3-接地体;4-被保护物

500k V变电站的避雷针针尖由直径40~80mm、壁厚为4~8mm的三节无缝钢管串接而成。引流体利用变电站门型钢构架 (构架避雷针) 或独立钢构架 (独立避雷针) 。避雷针的接地装置除利用变电站的接地网外, 还应就地作集中接地, 在一般土壤导电较好的条件下, 用三根2.5m长的40mm×40mm×4mm的角钢打入地中并联后与钢构架可靠连接。

避雷针一般明显高于被保护的设备和建筑物, 当雷云先导放电临近地面时首先击中避雷针, 避雷针的引流体将雷电流安全引入地中, 从而保护了某一范围内的设备和建筑物。避雷针的接地装置的作用是减小泄流途径上的电阻值, 降低雷电冲击电流在避雷针上的电压降, 即降低冲击电压幅值。

3.3应用避雷线

避雷线的结构基本与避雷针相同, 它由水平悬挂的导电线、雷电流引下导体和埋入地中的接地装置三部分组成。两根等高避雷线的保护范围 (见图2) , 避雷线外侧的保护范围按单根避雷线的保护范

围计算。

当hx≥h/2时。rx=0.47 (h-hx) p

当hx<h/2时。rx= (h-1.53hx) p

式中rx--每侧保护范围的宽度;h-避雷线高度, m。hx--被保护物的高度, m。p-避雷针高度影响系数。两避雷线之间的保护范围由通过1、0、2的圆弧确定, 0点的高度h0按式h0=h-D/4p计算。

式中D-两避雷线间的距离, m。500kv输电线设备区上空架设多条避雷线对设备区和建筑物起到保护作用。

4.避雷针与避雷线的运行维护

(1) 500k V的避雷针或避雷线一般处于45m的高空。长年在风力的作用下, 避雷针或避雷线产生高频摆动或振动, 故应防止避雷针或避雷线因金属疲劳而折断坠落。国内已有500k V变电站避雷针长7m的针尖在钢管串接接缝处折断坠落的先例。所以, 需严密观察和检查避雷针、避雷线的外表与机械状况。

(2) 在雷电流导通入地回路中, 若构架至地中接地装置的连接扁钢严重腐蚀, 将影响雷电流的安全入地和避雷效果。需定期开挖检查地中接地扁钢的腐蚀情况。

(3) 测量独立避雷针集中接地装置的接地电阻值, 要求接地电阻值、要求接地电阻值小于于l0Ω。500k V构架避雷针或避雷线的集中接地体-般与接地网接死, 其接地电阻与主接地网一同测量。

参考文献

输电线路防雷措施的探讨 篇10

关键词：雷电,输电线路,防雷措施

1 雷电对输电线路的危害

海南电网中的事故以输电线路的故障占大部分, 输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大, 尤其是在山区的输电线路中, 线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的, 据运行记录, 架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的, 所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障, 进而降低电网中事故的发生频率。

雷电对输电线路安全运行危害极大经常造成绝缘子闪络、线路跳闸事故。在山区、交通不便的地区, 给线路巡视、查找故障增加不少困难。雷电时常伴有瞬时大风与暴雨, 造成空气中湿度加大、绝缘电阻降低, 导线风摆过程中对杆塔安全距离减小时常会造成电力事故, 严重时会危及电网的安全运行和造成设备的损坏。

2 应采取的防雷措施

经多年摸索, 我国的输电线路防雷基本形成了一系列行之有效的常规防雷方法, 如降低接地电阻、架设避雷线、安装线路避雷器、安装保护间隙、架设耦合地线、采用不平衡绝缘、安装重合闸装置等。

2.1 降低接地电阻

(1) 水平外延接地, 如杆塔所在的地方允许水平放射接地体时应尽量采用水平放射方式。因为水平放射施工费用低, 不但可以降低工频接地电阻, 还可以有效地降低冲击接地电阻。 (2) 深埋式接地极, 如地下较深处的土壤电阻率较低, 可用深井式或深埋式接地极。 (3) 填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜, 综合利用。 (4) 敷设水下接地装置, 如杆塔附近有水源, 可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极, 可以降低接地电阻, 提高泄流能力。 (5) 防雷接地体应参考实际土壤导电率进行设计, 设计图纸和施工方案制定出后, 现场还要精心组织施工, 对水平接地体、垂直接地体的布置严格按设计要求, 对各焊接头的质量、降阻剂的使用、回填土每一个环节严格把关。对整个施工过程实行全过程质量监督。要针对杆塔接地装置运行中容易发生的问题, 加强运行维护和巡视检查, 及时进行缺陷处理, 定期进行接地电阻和回路电阻测量, 以保证输电线路杆塔的防雷接地装置一直处于良好的状态。

2.2 加强线路绝缘提高线路耐雷水平

绝缘子性能的优劣将直接影响到线路的耐雷水平。线路运行单位应加强对绝缘子的全过程管理, 加大对绝缘子的检测力度。严把质量检验关, 对即将投入运行的220k V线路的绝缘子。对抽检不合格的绝缘子应拒绝接受, 防止劣质绝缘子挂网运行。对于雷击频繁地区, 可采取一些有针对性的措施, 局部适当提高线路的绝缘配合, 以提高其耐雷水平。

2.3 架设避雷线

架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷电直击导线, 同时还具有以下作用:分流作用, 以减小流经杆塔的雷电流, 从而降低塔顶电位;通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。

2.4 同塔双回采用不平衡绝缘

同塔双回线路雷击同时跳闸次数约占总雷击跳闸次数的70%, 为此应尽量减小雷电反击造成的同塔双回线路同时跳闸率 (雷电绕击因雷电流较小, 一般不会造成双回线路同时跳闸) , 可在原有同塔双回线路杆塔上采用不平衡绝缘方式, 即在其中一回线路中增加1~2片绝缘子, 来提高该回线路的绝缘水平, 而另一回线路保持原有绝缘水平不变。这样, 雷击杆塔时弱绝缘的一回线路先闪络, 闪络后的导线又相当于地线, 增加了对强绝缘回路导线的耦合作用, 进一步提高强绝缘回路的耐雷水平, 使其不跳闸, 保证线路的连续供电, 提高双回线路的供电可靠性。

3 10k V配电网的防雷技术

配电网中杆塔的平均高度要比送电线路的杆塔低, 线路的周围可能受到建筑物和树木的遮蔽, 当然遭受直击雷的机会也相对少一些, 但另一方面又由于配电网绝缘水平较低 (因电压等级低) , 线间距离也较小, 遭受直击雷很容易跳闸, 即有容易发生雷害事故的一面。运行经验证明, 配电网的雷害事故约占整个电力系统雷害事故的70%~80%。因此, 必须大力加强配电网的防雷保护, 才能提高供电的可能性。

10k V配电线路分布面广, 暴露于大气中, 易于遭受雷电袭击广, 线路绝缘水平低, 难以承受直击雷和感应雷的过电压。为使配电线路在雷击引起线路绝缘闪络发生跳闸后, 迅速自动恢复供电, 一般是在变电站中采用自动重合闸方式, 在线路上采用自动重合器、自动分段器等装置或减少绝缘上的电弧率来防止雷击事故, 以提高供电可靠性。当架空线路遭受雷击时, 几千安的工频续流电弧由于电动力的作用, 会沿导线向负荷方向移动直至变电站跳闸或损坏电力设备。10k V线路大部分是水泥杆和铁塔, 沿线均不架设接地线, 且由于采用绝缘水平较高的瓷横担, 故杆塔不接地。为此, 为防止雷电的危害, 我国现行《过电压设计规程》推荐了“配电装置雷电侵入波的保护接线”图, 但因配网的特殊性;供电半径长、悬挂高度低、负荷分散、防雷电侵袭措施不完善等, 都给供电可靠性造成威胁。因此, 要提高10k V供电可靠性, 防止雷电造成线路停电的问题已成电力部门的重要议程。

4 35k V变电所的防雷技术措施

4.1 防止直击雷

一般35k V线路避雷线不引到屋外配电装置的门型架构上, 而是将避雷线终止在线路终端杆塔上。从线路终端杆塔到屋外配电装置架构之间线路的直击雷保护, 应在屋外配电装置的直击雷保护范围之内。对于变电所内的主控室和35k V及以下的屋内配电装置, 必须用独立避雷针保护。屋外配电装置一般都采用避雷针作为直击雷保护装置, 但为了节约投资, 如果经过验算, 当避雷针上落雷时, 不致使电气设备遭到反击, 才可以将避雷针装在变电所的架构、照明灯塔或其它房屋建筑上, 否则要采用独立避雷针保护。

4.2 防止雷电侵入波

变电所对侵入波的保护主要依靠母线上装设阀型避雷器或金属氧化物避雷器。避雷器的安装位置必须认真选择, 要尽可能靠近主设备, 当然也要兼顾其它的设备。另外, 还要注意做好整个变电所的绝缘配合工作。

5 结语

输电线路防雷工作是一项长期艰巨的任务。为提高电网的可靠性, 保证线路不间断供电, 除加强防雷保护的技术管理工作和对避雷器勤于检测外, 还应从技术上采取措施;对于输电线路防雷工作, 应按照“层层设防, 突出重点, 因地制宜, 兼顾财力”的原则进行, 有针对性地采取各种有效措施为线路设置一道道有力的屏障, 减少雷电对线路的危害, 提高线路的耐雷水平。

参考文献

[1]输配电线路运行和检修 (第3版) [M].中国电力出版社, 2007, 2.

[2]送电线路施工 (第1版) [M].中国电力出版社, 2004, 5.