何天璞 姚璞



【摘要】在我國供電系統當中,35kV架空輸電線路是其中非常重要的組成部分,因此需要有效保證35kV架空線路的供電工作安全性和穩定性。但是由于我國很多地區經常會受到雷電天氣的影響,造成35kV架空線路受到雷電襲擊而產生故障,對整個供電網的安全性和穩定性造成威脅?;诖?,本文首先針對35kV架空線路防雷工作存在的相關問題進行分析,同時提出必要的整改處理工作策略,有效保證35kV架空輸電線路的供電工作質量和效果,避免對人們的用電安全和質量造成影響。
【關鍵詞】電力系統;35kV;防雷;整改? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.099
在我國供電系統當中,35kV屬于一種中壓供電網絡,同時也是我國電力系統當中主要的配電網,但是我國很多地區35kV架空線路沒有全線架空地線的防護,同時整個35kV架空線路的絕緣程度相對較低,外加上整個網絡結構構成相對比較復雜,構架結構復雜多樣,如果遇到雷電天氣災害的影響,電網經常會受到雷電襲擊而造成嚴重的供電事故。與此同時也會對整個供電系統安全性造成威脅,相關工作人員通過對我國某地區35kV架空線路展開雷擊事故調查分析之后得出,該區域平均雷暴日為55天左右,雷擊跳閘率占到整個35kV架空線路故障率的95%以上。其中在外部雷電天氣活動比較強烈的情況下,某些35kV架空線路基本上會產生失壓問題,直接影響到整個配電網的供電工作質量和可靠性。因此,必須要對35kV架空線路的防雷問題進行有效整改,有效保證供電系統的安全性和穩定性。
1、35kV架空線路防雷工作方法存在的主要問題
1.1雷電過電壓劃分
35kV架空線路作為一種比較特殊線路,承擔了面向用戶直接供電變電站之間的鏈接,因此對于供電工作的安全性有較高的要求和標準,如果發生故障,會對用戶的用電質量和安全性造成直接性影響。根據雷擊過電壓形成的原因,可以將其分為感應雷過電壓和直擊雷過電壓。感應雷過電壓是雷擊線路附近大地,由于電磁感應在導線上產生的過電壓,而直擊雷過電壓則是雷電直接擊中桿塔、導線或地線引起的線路過電壓。從運行經驗來看,對35kV及以下電壓等級的架空線路,感應過電壓可能引起絕緣閃絡。
1.2雷擊跳閘的原因
通常情況,35kV架空線路的絕緣水平方面并不是非常高,很容易在遭受到雷電的襲擊之后,造成輸電導線產生對地閃絡問題。在受到雷擊的襲擊之后,配電線路當中主要會出現以下兩種跳閘故障情況:第一,35kV架空線路在遭受到雷電襲擊之后,所形成的瞬間電壓,如果超過架空線路絕緣水平,直接沖擊線路情況下,會造成供電系統跳閘問題,但是這種跳閘故障的持續時間相對較短,同時架空線路經常會出現無法及時跳閘問題。第二,閃絡在受到沖擊影響之后會直接造成出現短路,進而在后續的供電過程中35kV架空線路會立即發生嚴重的跳閘情況[1]。
1.3雷擊跳閘所造成的影響
遭遇超過線路絕緣耐受水平的雷擊過電壓時,將導線和地線或桿塔擊穿絕緣造成閃絡,隨后工頻電壓將沿此擊穿后的閃絡通道繼續放電,演變形成工頻電弧,電力系統的保護裝置檢測到后會立即動作,使線路斷路器跳閘,停止正常送電,雷擊對電網造成的危害,主要有雷擊單相短路、相間短路等,35kV線路主要為相間短路。由雷擊造成的線路故障跳閘,對電網穩定運行和安全構成了相當大的威脅。對于單電源變電站還會導致大面積停電事故,嚴重的更有可能造成巨額經濟損失和較大社會影響。
2、35kV架空線路防雷保護整改措施分析
2.1避雷針、避雷線和避雷器的安裝工作
通過廣域雷電地閃監測系統,統計雷電經常襲擊的位置,在35kV線路桿的頂部合適位置安裝避雷針,不但可以有效降低繞擊雷所產生的影響,同時對周圍導線以及絕緣子產生防護效果,還可以有效降低線路的雷擊跳閘率。通過安裝全線架空地線之后,相比于傳統的35kV架空線路,可以全面提高整條架空線路的防雷效果。根據相關工作分析顯示,35kV雷擊事故的產生,實際上是處于電磁感應的發生過程,通過耦合地線的架設,可以全面提高35kV線路的耐雷性能,耦合地線的架設可以保證整個供電導線,以及避雷線的耦合效果得到全面提升,可以將絕緣子上的電壓進行有效控制,進一步提高35kV架空線路的耐壓能力。
除此之外,盡管110kV避雷線已經全線架設,但是同樣不能從根本上解決架空線路當中產生的過電壓影響問題。所以還能通過在架空線路上架設避雷器,在雷擊電壓達到避雷器的保護工作水平之后,會造成避雷器瞬間電壓升高,通過避雷器所具有的低阻抗通路作用和效果,及時將雷電所形成的電流直接輸送到大地,有效避免線路出現的瞬間電壓過高問題,防止電力設備以及整個供電系統受到雷擊的影響。現階段,我國在35kV架空線路當中基本上已經完成了避雷器的全部安裝工作,同時在一部分的35kV聯絡線的出口位置安裝了放電間隙[2]。
2.2 35kV架空線路接地系統優化處理
通過降低桿塔接地電阻,可以實現對整個架空線路的接地系統展開優化和處理,通常情況下可以采取以下幾種形式控制接地電阻來進行降低:第一,需要適當的增加接地射線的長度以及射線的大小;第二,將土壤率相對較低的土壤材料進行替換;第三,將降阻劑直接施加在接地射線的附近區域;第四,將接地射線直接引入到附近的池塘,同時進行水下接地網的安裝。在此工作過程中需要充分注意接地裝置的焊接工作,必須要做好有效防的腐處理,否則在經過一些化學腐蝕變化之后,會影響到整個接地裝置的使用周期。與此同時,需要積極采取必要的防腐處理工作方案,保證桿塔的接地電阻得到有效控制,以此可以全面提高35kV架空線路的耐雷質量和水平,防止因為受到雷電襲擊而產生嚴重的跳閘問題[3]。
2.3接地系統整改
通過桿塔接地電阻展開測量和分析,對不合格桿塔接地進行整改,可以有效防止架空線路出現雷擊事故,具體可以分為以下幾個方面:第一,需要對所整改的架空線路的防雷工作裝置進行檢查;第二,需要及時更換和維護接地網等各種不同類型的接地設備,防止出現嚴重的腐蝕以及損壞問題;第三,對于以往經常發生雷電襲擊的位置,需要將其作為主要的巡視工作重點。并且在此工作基礎之上需要增加接地引流線,對于耐張桿塔兩側的架空地線需要進行跳通,同時和桿塔的本體之間利用跳線進行連接,對于混凝土水泥桿,需要進行必要的接地引流工作,使用鋁包鋼絞線進行導通,保證架空地線和接地極之間可以充分銜接。
2.4分布式電網故障辨識系統的使用
在35kV及以上各電壓等級的供電系統當中,通過安裝檢測終端,使用分布式電網故障辨識系統,可以實現將桿塔遭受到雷擊的具體時間、具體位置以及雷擊過程中所產生的電流值大小信息進行統計和分析,然后將所收集到的數據信息直接發送到管理工作單位,有效保證架空線路的工作安全性和穩定性,實現電力工作人員實時性掌握架空線路的運行工作狀態,對雷電襲擊過程中和襲擊完成之后所產生的故障信息進行準確收集,有效獲取其中真實的參數數據信息,縮短故障查找和故障排除的時間[4]。
結語:
綜上,要想保證35kV架空線路的安全性,需要對核心供電區域加快防雷治理工作,要保證35kV供電系統的供電穩定性,以及整個架空線路的防雷轉化率,要科學合理的制定方為工作方案以及相關緊急事故處理工作策略,選派更加專業的技術工作人員,做好防雷設施設備的改造和優化,全面提高35kV架空線路的供電工作安全性和穩定性。
參考文獻:
[1]榮建國.探析防雷技術在煤礦35KV架空輸電線路中的應用[J].科學技術創新,2019(14):168-169.
[2]李京官,和剛.電力系統220kV輸電線路綜合防雷技術研究[J].電力設備管理,2019(02):45-47.
[3]蘇繼森,扈海澤,禹榮勛.某35kV變電站輸電線路雷擊機理分析及防護研究[J].電力學報,2018,33(05):365-371.
[4]樊志超,趙瑞東.220 kV高壓輸電線路防雷接地技術的相關研究[J].通信電源技術,2018,35(10):53-54.
作者簡介:
何天璞(1988.01-),男,漢族,本科,助理工程師,湖南湘潭人,研究方向:輸電線路運維。