66千伏送电线路防雷措施的探讨

2022-09-10

地处多雷区的架空输电线路, 由于分布面积广, 架空高度高, 因此其遭受雷击事故的几率非常高, 由此产生的电力系统事故也多。架空输电线路的雷电过电压保护措施, 应根据线路的电压等级, 负荷性质, 系统运行方式, 地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件, 通过技术经济比较而确定。

1 66KV输电线路的防雷措施

针对66kv输电线路的具体情况, 输电线路防雷通常从以下几个方面着手:一是采用避雷线或将架空线路改为地下电缆的方式保护线路导线不遭受直接雷击;二是改善避雷线的接地或适当加强线路绝缘;三是使绝缘受到冲击发生闪络时避免导致线路跳闸;四是即使线路跳闸也不中断供电。因此, 可采取自动重合闸装置或用双回路式环网供电。

1.1 架设单避雷线

如果重要的66kV线路经过平均年雷暴数为30以上的地区, 宜沿全线架设避雷线。它的作用主要是防止雷直击导线, 同时还有分流作用以减少流经杆塔的雷电流, 从而降低塔顶的电位。

如图1, 雷击时, 由于有了避雷线, 强大的雷电流IL一部份经杆塔接地流入地中, 一部分经避雷线流向杆塔两侧流入地中, 这就是避雷线的分流作用。为了提高避雷线对导线的屏蔽效果, 减小雷电绕击率, 避雷线对导线的保护角应减少外边相避雷线的保护角或者采用负角保护, 66kV线路保护角通常应在25°。而为了起到本身的作用, 避雷线应在每个杆塔处接地。

1.2 装设自动重合闸装置

66KV送电线路遭受雷击而引发线路跳闸事故, 主要与下列四个因素有关:线路绝缘子的放电电压、有无架空地线、雷电流强度、杆塔的接地电阻有着密切的关系。要雷电引起的雷击跳闸率降低到可接受的程度, 在进行线路防雷设计时首先应弄清楚雷害造成的各种途径。由于线路绝缘具有自恢复性能, 大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此, 安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。

1.3 加强线路绝缘

由于输电线路个别地段需采用大跨越杆塔, 这就增加了线路的落雷机会。经实验室多次试验证明:等长的合成绝缘子串和瓷绝缘子串的耐雷水平是相同的。所以, 实际运用通常采用增加绝缘子片数来提高线路绝缘水平, 在原有绝缘子串上再加装一片绝缘子, 加大大跨越档导, 地线之间的距离, 以加强线路的绝缘。为了降低雷击时双回路同时跳闸的机率, 采用通常的防雷措施无法满足要求时, 可考虑采用不平衡绝缘方式, 也就是使双回路的绝缘子片数有差异。

1.4 降低杆塔接地电阻

杆塔接地电阻增加主要有以下原因:接地体的腐蚀、化学降阻剂失效、外力破坏等等。为了降低杆塔接地电阻, 首先应尽可能用杆塔金属基础、卡盘等自然接地。当接地电阻不能满足需求时, 再增加人工接地体。若检查接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓锈蚀, 可解开接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓, 清除铁锈, 涂上导电脂, 重新牢固安装;或者可在避雷线与塔身之间附加一根钢绞线, 一端固定在避雷线上, 另一端加接线端子与塔身牢固连接。针对66KV的输电线路, 一般线路的接地电阻应该在10~20欧姆之间。

2 加强线路检修与管理

在介绍了66KV输电线路常规防雷技术措施的基础上, 由于雷电活动是小概率事件, 随机性强, 要做好输电线路的防雷工作, 必须抓住防雷的关键点。

2.1 加强管理, 消除隐患

针对施工、运行中的问题, 按照设计原则, 实测杆塔土壤电阻率, 根据接地体的总长度和埋深要求, 提出合理的接地电阻设计值。而对于基建部门要严格按图施工, 把好施工质量关。并加大监督力度, 实行上一道工序对下一道工序负责, 下一道工序对上一道工序验收, 上下互动, 相互监督。

2.2 统一技术要求

对一些高土壤电阻率地区的大跨越杆塔, 要强化技术手段的应用, 如增加接地射线的长度、根数或采用延伸接地等措施, 尽可能地降低杆塔的接地电阻, 力争不超过相同土壤电阻率设计值的50%。

3 防雷装置维护

前面分析了架空输电线路应用中的防雷措施, 对于提升运行维护能力将起到很大的帮助。尤其对防雷及防过电压装置的运行维护, 将起到关键的作用。

通常情况下避雷线和耦合地线的保护角是不会变化的, 这就必须重视线路接地电阻的测试工作, 确保接地装置完好雷击闪络与接地装置的完好性有直接的关系, 因此, 降低杆塔接地装置的接地电阻是减少雷击跳闸发生的有效手段。从导泄雷电流的角度讲, 接地电阻应考虑整个泄流通道的电阻, 是接地体电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。

在做好防雷装置运行维护工作的同时, 还应该对线路的雷害跳闸事故作调查分析, 在雷雨季节来临前, 要重点检查地线锈蚀、短路情况, 接地引下线的连接情况, 测试接地装置电阻值, 对偏大的要及时处理。要认真实事求是地把每一次雷害事故原因调查清楚, 写出报告, 然后综合起来分析, 明确防雷工作的问题在那里, 这样便制定出来更有针对性, 有效性的防雷措施, 确保电网安全运行。

4 结语

送电线路防雷工作存在的问题和如何运用好常规防雷技术措施的基础上, 我们认为雷电活动是小概率事件, 随机性强, 要做好送电线路的防雷工作, 就必须抓住其关键点。需要电力工程技术人员的不断努力, 发挥技术才能, 积累经验, 不断创新;善于利用新技术, 新设备, 全方位地探索出更先进, 更有效, 更经济的防雷技术。综上, 为防止和减少雷害故障, 设计中我们要全面考虑高压送电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况, 还要结合原有高压送电线路运行经验以及系统运行方式等, 通过比较选取合理的防雷设计, 提高高压送电线路的耐雷水平。

摘要：输电线路的雷击不仅带来经济损失, 造成大面积停电, 甚至危及生命安全。文章以工业常用的66KV输电线路为例, 从架设避雷线、装设自动合闸装置、加强线路绝缘和降低塔地电阻四个方面防止输电线路雷击的具体措施。并分析了架空输电线中防雷装置的运行与维护与管理, 以确保电网安全运行。

关键词：线路防雷,避雷线,装置,维护