电力输电线路的防雷击技术分析.pdf
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1、Telecom Power Technology 69 Oct.10,2023,Vol.40 No.19 2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期电力技术应用DOI:10.19399/ki.tpt.2023.19.023电力输电线路的防雷击技术分析杨 永(国网吉林省电力有限公司吉林供电公司,吉林 吉林 132000)摘要:防雷击技术是电力输电线路平稳可靠运行的保障,对电力输送安全具有重要影响。因此,简单介绍电力输电线路的雷击及防控,并对接地技术、避雷技术、不平衡绝缘技术以及疏导型防雷技术等防雷击技术在电力输电线路中的应用进行了进一步研究,旨在为相关人员提供参考。关键词:电力输电
2、线路;防雷击技术;接地Analysis of Lightning Protection Technology for Power Transmission LinesYANG Yong(State Grid Jilin Electric Power Co.,Ltd.,Jilin Power Supply Company,Jilin 132000,China)Abstract:Lightning protection technology is a guarantee for the smooth and reliable operation of power transmission line
3、s,and has a significant impact on the safety of power transmission.Therefore,a brief introduction was given to the lightning strikes and prevention and control of power transmission lines,and further research was conducted on the application of lightning protection technologies such as grounding tec
4、hnology,lightning protection technology,unbalanced insulation technology,and unblocked lightning protection technology in power transmission lines,aiming to provide reference for relevant personnel.Keywords:power transmission lines;lightning protection technology;grounding0 引 言近年来,我国电网规模不断扩大。由电力规划设计
5、总院发布的中国电力发展报告 2023可知,2022年我国用电结构持续优化,供需基本平衡。在电力输送线路规模不断扩大的过程中,线路运行风险持续增加,如雷击风险。雷击不仅会导致电力输电线路损坏,而且会以雷电波的形式侵入变电站,破坏电力设备绝缘,影响整个电网的正常运行。因此,分析电力输电线路的防雷击技术具有重要的现实意义。1 电力输电线路的雷击及防控过程雷击电力输电线路时,因带电云层放电初始电位较高,易击穿空气产生先导通道。此时,雷云放电可视为一个电流源,其传输通道存在稳定波阻抗1。电力输电线路雷击防控是指控制电力输电线路遭受雷击时绝缘子不闪络,即便绝缘子闪络,但在冲击闪络时间较短情况下,线路不会跳
6、闸。可见,绝缘子闪络和冲击闪络时长是电力输电线路雷击防控的主要对象2。2 电力输电线路的防雷击技术2.1 接地技术接地技术是电力输电线路防雷击的主要技术,需要在电力输电线路的给定点与局部地之间做电连接,或者在与大地存在电接触的部分埋入特定导电介质作为接地极3。接地极可选择金属接地极,也可选择石墨接地极,其中石墨接地极是一种新型接地极,兼具价格低、耐高温、导电性佳、电流分布均匀、趋肤效应小以及耐腐蚀性强等优良特点。一般输电线路接地装置可选择 20 mm 石墨缆,水平开挖宽 300 mm以上沟槽,在沟槽底部布设石墨。接地石墨体搭接长度超出 200 mm,需要借助专用石墨线牢固绑扎。埋入石墨体后,分
7、层回填素土并夯实。电力输电线路接地电阻对杆塔上端电位具有直接影响。减小接地电阻值是控制杆塔顶端电位和降低输电线路雷击跳闸率的有效手段。根据土壤电阻率、设计实施方案、运维操作等,相关人员应在严密观测杆塔所在地土壤电阻率的基础上,合理设计接地方案,并以地闪密度大量发生为节点进行接地电阻测量,形成动态接地电阻测量处理台账,为降低接地电阻方案的制定提供依据。例如:动态接地电阻显示区域输电线路杆塔接地体化学电阻较大,可选择减阻器,减少杆塔周边土壤电阻;而在动态接地电阻测量台账显示区域输电线路杆塔接地体物理电阻较大时,可选择深埋接地体或者更换新接地体的方式。2.2 避雷技术2.2.1 避雷线技术杆塔避雷线
8、保护是降低雷击下输电线跳闸率的收稿日期:2023-08-22作者简介:杨 永(1974),男,吉林吉林人,本科,工程师,主要研究方向为高压输电线路建设、运行、维护。2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期Oct.10,2023,Vol.40 No.19Telecom Power Technology 70 有效手段。一般避雷线保护线小于 20。若为同杆并架输电线路,则需控制避雷线保护角在 0及以下(负度数);若位于山麓地带,应考虑地形增加线路保护角的因素,将避雷线保护角降低至-5。根据电压等级的差异,还需适当调整杆塔避雷线保护角,具体如表 1 所示。2.2.2 避雷器与避雷针技
9、术在全线架设避雷线并无法真正避免电力输电线雷击过电压现象。线路型避雷器是一种补充方法,负责将雷击产生过电压释放到大地,限制电压上升,保障电力输电线路安全4。线路避雷器主要是在电力输电线路绝缘子两端加装避雷器,以便向导线传导大部分雷电电流,并向相邻塔内流入。此时,在电力输电线路绝缘子遭受雷击时,仅有少部分流入大地,绝缘子闪络电压超出电力输电线路杆塔上端导线间电位差,从源头控制绝缘子闪络,避免安装塔雷电跳闸。在相邻连续输电线路基础杆塔一定的情况下,相关人员可以选择加装三相避雷器、分相加装避雷器以及分多基杆塔加装避雷器等。对于个别易受雷击杆塔,相关人员可以在任意两相对一基、连续三基杆塔安装避雷器。根
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