高壓輸電線路防雷措施及運維研究

李曉婷

朔州市氣象局 山西 朔州036002

引言

用電量激增是一個國家邁入現代化的標志,隨著我國經濟社會的高速發展,目前我國每年的發電量用電量已經雙雙成為世界第一。我國幅員遼闊,不同地區的地址條件,資源分配極不均衡,各地區目前的社會發展水平也存在差異。為了能夠更高效的調動電力資源,國家建立了龐大的電力輸送網絡,根據不同地區的實際用電情況還進行合理的電力分配。隨著用電量的進一步提升,已經不同地區裝機設備新舊版本的區別,電網系統內部要兼容的線路類型越來越復雜,所面對的使用環境也越來越多樣。

1 高壓輸電線路雷擊特點分析

隨著輸電線路的承載電壓等級提升,線路整體受外界雷害的影響程度也隨之增加。其中,110k V輸電線路雷擊跳閘,通常以反擊為主,反擊雷跳閘概率能夠達到60.0 %左右,超高壓輸電線路雷擊跳閘一般以繞擊為主。因為高壓輸電線路的絕緣水平比較低,如果雷擊中塔頂或者避雷線,輸電線路的絕緣子特別容易出現閃絡現象。此外,高壓輸電線路在運行的過程當中,如果出現雷擊跳閘現象,會降低電網系統的可靠性。與普通的輸電線路相比較來講,高壓輸電線路具有以下特點:①桿塔的高度與尺寸與一般輸電線路相比更大,由于高度更高,所有在實際使用過程中,容易出現迎面先導現象,同時由于上部結構件的尺寸大,在空氣中直接暴露出的面積增加,造成設備構件的引雷半徑增加,提高了設備在雷雨天氣下遭遇雷擊的概率。②絕緣水平比較越高。高壓輸電線路絕緣子越不容易引起出現閃絡現象。③線路運行期間電壓較高。輸電線路導線四周空氣特別容易產生離子波,對下行先導的發展產生較大影響。

2 高壓輸電線路故障類型

2.1 雷電故障類型 高壓輸電線路布設的范圍極為廣泛,不同地區的海拔高度,空氣溫濕度,天氣變化情況都不一樣。在所有線路故障中,雷擊所造成的影響是最大的。與其他因素相比,雷擊具備不可預測的特點,但可以通過具體布置的位置和氣候情況對可能出現的幾率進行提前的判斷。當輸電線路遭遇雷擊后,由于瞬時電壓過大時,極容易造成跳閘安全事故,與輸電線路相關聯的一系列電力設備都會受其影響,造成嚴重的損耗,對設備使用安全,設備使用周期造成不可逆的影響。在我國中西部山區,高壓輸電線路的延伸距離比較長,由于海拔較高,輸電線路的布置高度與云層較低距離較近,受到雷擊影響的概率更高。

2.2 覆冰故障類型 覆冰故障正常情況下集中出現在北方地區,但南方地區一旦遭遇極端寒冷天氣,也有可能由于缺乏準備的準備而造成大規模的線路損壞。2008年我國南方的大規模降溫和近段時間美國德克薩斯州面臨的寒流都暴露出了這一問題。覆冰故障的出現是基于溫度和濕度兩個關鍵因素的共同作用。當輸送線路所處的區域處于0℃之下,低溫的的水蒸氣與輸電線路產生,附著結冰,造成輸電線路表面出現覆冰現象。覆冰會給輸電線路桿塔上部持續性造成負荷影響,一旦覆冰物質的總重量超過了桿塔的最大承載力,就會導致出現斷線或倒塔事故。而且此類事故一般會牽連相鄰位置的其他線路,造成區域性的影響,是冬季輸電線路維護人員巡檢的重點關注方向。

2.3 架空線故障類型 高壓輸電線路受大風與微風影響,其老化速度不斷加快,最終出現斷裂。與大風相比較來講,微風是導致高壓輸電線路斷裂的核心原因。受微風振動影響,架空高壓輸電線路出現多次扭曲,再加上其長期暴露在空氣當中,線路老化速度不斷加快,線路容易出現多處斷裂。

3 提升高壓輸電線路防雷水平的重要途徑

3.1 加強高壓輸電線路運維力度

3.1.1 加大監測力度 要想保證高壓輸電線路的可靠堯安全運行,要求相關人員適當加大監測力度,并運用先進的檢測方法,對高壓輸電線路進行安全評估。針對比較分布比較集中的高壓輸電線路,運維人員需要安裝檢測器。無人機技術的有效運用,可以顯著提升高壓輸電線路的監測水平,保證高壓輸電線路運行中出現的各類問題得到良好解決。

3.1.2 提升基礎信息管理效率 高壓輸電線路運維期間,要求運維人員收集準確的原始資料,并以此作為基礎,加強輸電線路的運維力度。對于運維人員來說,通過加強信息管理力度,對各項基礎資料進行全面分析后,可以更好的確定輸電線路故障具體位置[2]。為了進一步提升高壓輸電線路運維水平,運維人員可以從動態與靜態兩方面分析,詳細記錄下各項基礎信息,并對高壓輸電線路進行風險分析,結合輸電線路運行過程中可能遇到的風險,制定出完善的防范對策,減少安全隱患,保證高壓輸電線路能夠更加可靠的運行。

3.1.3 優化輸電線路的運維方案 對于高壓輸電線路運維人員來講,可以運用信息技術,構建信息化管理平臺,并利用此平臺,對高壓輸電線路相關物資進行有效整合,降低輸電線路出現大型故障的概率。此外,通過運用信息化管理平臺,能夠保證高壓架空輸電線路管理更加專業化,提高架空輸電線路的安全性[3]。比如,在廣西壯族自治區,輸電線路運維人員通過構建信息化管理平臺,在開展線路運維工作之前,對各個區域的線路運行情況進行調研,并以此為基礎,制定出更加完善的高壓輸電線路運維方案,顯著提高了該地區的輸電線路運維效率。

4 結束語

綜上,通過對提升高壓輸電線路防雷水平的重要途徑進行全方位分析,例如加大監測力度堯提升基礎信息管理效率堯優化輸電線路的運維方案堯采取不平衡絕緣方法堯合理安裝避雷裝置堯適當減小避雷線保護角堯明確注意事項等等,可以保證高壓輸電線路防雷效果得到顯著提升,強化輸電線路的整體運維質量。