110kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)初探

1、    110kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)初探    曹天齊摘要：近年來(lái)，隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，輸電線路，尤其是110kv輸電線路的架設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，而110kv輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的雷擊事故也逐漸加大，據(jù)統(tǒng)計(jì)在110kv輸電線路跳閘事故中，有70%是由于輸電線路受到雷擊，這不僅對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，還會(huì)影響到用戶的安全用電，甚至?xí)痣娏馂?zāi)事故，對(duì)電力企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要分析探討了110kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)情況，以供參閱。關(guān)鍵詞：110kv輸電線路;防雷設(shè)計(jì)在輸電線路的運(yùn)行當(dāng)中，其雷擊跳閘一直是一個(gè)重要的問(wèn)題。一旦發(fā)生雷擊事件，就會(huì)

2、導(dǎo)致大范圍的斷電現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響著配電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在輸電線路的全部跳閘事故中，雷害事故占有1/3以上的比例。當(dāng)電力線路遭受雷擊后，電力線路中將會(huì)流過(guò)雷電流，雷電流最后導(dǎo)入大地;即使電力線路未遭受到雷擊，一旦雷擊出現(xiàn)，輸電線路上的感應(yīng)電荷將會(huì)朝著導(dǎo)線的兩邊流動(dòng)，進(jìn)而入侵變電站，對(duì)電力設(shè)備造成破壞。由此可見(jiàn)，研究合理有效的輸電線路防雷保護(hù)措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1 110kv架空輸電線中設(shè)計(jì)防雷的必要性110kv較多應(yīng)用在一些區(qū)域性的電能輸配送工作當(dāng)中，并且在此項(xiàng)工作中處于絕對(duì)的核心地位，因此其在日常實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定與可靠性將直接影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對(duì)各類有可能會(huì)導(dǎo)致11

3、0kv輸電線路不能夠良好運(yùn)行的負(fù)面因素，應(yīng)當(dāng)對(duì)其予以及時(shí)性的排除。有相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明：110kv輸電線路在遭受雷電襲擊后所引發(fā)的跳閘反應(yīng)，嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。110kv輸電線路大多位于一些空曠的山地環(huán)境，由于自然環(huán)境惡劣，在目前的技術(shù)條件下，有效的防雷措施對(duì)110kv輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。山區(qū)環(huán)境的110kv輸電線路由于線路間的間隔距離相對(duì)較大，若處于雷擊事故的高發(fā)區(qū)域，那么雷擊情況便很有可能會(huì)導(dǎo)致110kv輸電線路的絕緣子串部件遭受損毀，進(jìn)而導(dǎo)致整體110kv輸電線路出現(xiàn)線路跳閘停電事故。2 110kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)2.1輸電線路里需架設(shè)避雷線避雷線又被稱作架空地線，架

4、設(shè)于桿塔頂端，數(shù)量為一到兩根，用于防雷。通常在雷電擊中輸電線路時(shí)，在輸電線路上會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)超于線路額定電壓的過(guò)電壓，有時(shí)會(huì)高達(dá)幾百萬(wàn)伏。在超出線路絕緣子串的抗電強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引發(fā)線路跳閘的問(wèn)題，產(chǎn)生停電現(xiàn)象。運(yùn)用避雷線則能夠有效保護(hù)輸電線路，使雷電擊落在避雷線處，再通過(guò)桿塔上的金屬部分和埋在地下的接地設(shè)施，引導(dǎo)雷電流向大地。通常來(lái)講，輸電線路電壓越高，避雷線的保護(hù)效果越好，所以在110kv及以上電壓等級(jí)的輸電線路應(yīng)當(dāng)全線設(shè)置避雷線。避雷線應(yīng)當(dāng)在所有桿塔的地基處接地，由于在使用雙避雷線的超高壓輸電線路方面，正常輸送電流則會(huì)在兩根避雷線之間構(gòu)成閉合回路，形成功率損耗。因此為了減少損耗，一定要將避雷線采用

5、絕緣子小間隙接地，運(yùn)行時(shí)避雷線對(duì)地絕緣，雷擊時(shí)間隙擊穿，避雷線接地。并且，避雷線的保護(hù)效果還和它與下方的導(dǎo)線所形成的角度相關(guān)。通常110kv的輸電線路，單避雷線時(shí)的保護(hù)角處在25°左右，雙避雷線時(shí)的保護(hù)角處在10°左右。在架有兩根避雷線的狀況下較易獲得較小的保護(hù)角，線路運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的雷擊跳閘問(wèn)題也相對(duì)更小。因此在近年的建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于110kv和以上的輸電線路，大部分使用雙避雷線。2.2合理的選擇輸電線路路徑對(duì)110kv輸電線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，首先要盡可能將輸電線路架設(shè)在雷擊事故發(fā)生率比較小的區(qū)域，從而對(duì)雷擊事故發(fā)生的可能性進(jìn)行控制，為輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，從某種意義上講，1

6、10kv輸電線路路徑的合理選擇是線路防雷設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)110kv輸電線路必須通過(guò)雷擊區(qū)域時(shí)，設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真分析雷擊區(qū)域發(fā)生雷擊的分布規(guī)律，從而選擇合理的線路路徑。如果110kv輸電線路處于山坡、稻田的交叉處、巖石結(jié)構(gòu)與土壤的交叉處、地質(zhì)斷層位置時(shí)，由于這些區(qū)域的土壤電阻率比較小，就容易發(fā)生雷擊事故，因此，要盡量避免將110kv輸電線路設(shè)置在這些位置。一般情況下，要將輸電線路桿塔裝置設(shè)置在土層結(jié)構(gòu)性分布比較好、周圍植被分布較好、土壤電阻率差異性比較小的區(qū)域，這些區(qū)域雷電經(jīng)常作用在山頂位置，能極大的避免110kv輸電線路雷擊事故的發(fā)生。2.3強(qiáng)化線路絕緣水平在110kv輸電線路的設(shè)計(jì)工作中，

7、對(duì)于線路的絕緣水平與耐雷水平而言此兩者大多表現(xiàn)出的是一種正相關(guān)的關(guān)系。由此方面而言，為了保證在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中110kv輸電線路能夠具備適宜的絕緣水平，最主要的方式即為對(duì)輸電線路零值絕緣子部件采取科學(xué)化的監(jiān)測(cè)工作，在這一過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)線路整體耐雷水平的有效提升。更加重要的一個(gè)方面是，在110kv輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)就不同絕緣子部件的實(shí)際性能、相應(yīng)的防雷參數(shù)和運(yùn)行狀況采取合理化的分析。由于鋼化玻璃絕緣子具備不易老化、零值自爆和耐電弧等多個(gè)方面的特點(diǎn)，推薦將鋼化玻璃絕緣子作為110kv輸電線路的首選材料。2.4恰當(dāng)設(shè)計(jì)架空線中耦合地線的數(shù)量，控制好放電間隙耦合地線不具備預(yù)防雷電繞擊率的作用，然而，其可

8、以起到減少線路反擊跳閘事件發(fā)生的作用。一旦雷電襲擊桿塔，耦合地線可以增強(qiáng)輸電線路的抗雷擊性能，從而達(dá)到減小反擊跳閘率的效果。耦合地線通常適用于無(wú)法大幅減小接地電阻的輸電線路之中，其除了可以強(qiáng)化地線與導(dǎo)線之間的耦合效果外，還可以有效的減小桿塔的分流指。一旦雷電襲擊塔頂，導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓便會(huì)上升，同時(shí)降低絕緣子串上的沖擊電壓。因?yàn)闂U塔弧垂與地之間的間距、桿塔強(qiáng)度和桿塔結(jié)構(gòu)等均會(huì)對(duì)耦合地線造成一定程度的影響，所以，在設(shè)置架空線中耦合地線的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)耦合地線和導(dǎo)線電氣距離的配合加以充分考慮，尤其是交叉跨越進(jìn)的配合，此外，還必須校核好耦合地線的對(duì)地距離及桿塔強(qiáng)度，以保證施工的精準(zhǔn)性及安全性。3結(jié)束語(yǔ)總而言之，110kv輸電線路在管理和檢修上非常重要，輸電線路有別于普通設(shè)施，其覆蓋范圍較廣，并且大多數(shù)在室外，只要有任何一點(diǎn)損壞，就會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成影響，因此線路的檢修及管理成為了影響供電穩(wěn)定性的主要環(huán)節(jié)。提高巡視、及時(shí)維修，必定可以有效防治雷電災(zāi)害問(wèn)題的發(fā)生，提升電網(wǎng)供電的可靠性。參考文獻(xiàn)：1張旺.110kv輸電線路防