输配电线路论文范文(精选3篇)

一世相伴论文网 2023-08-22 04:12

输配电线路论文篇1

【关键词】输配电线路,雷击故障,防雷措施

中图分类号:U226.8+1 文献标识码:A 文章编号:

一,前言

雷害事故是架空送电线路最频发的事故,我国历年送电事故统计中,雷害事故平均约占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地区和强雷地区,雷害事故可达送电事故的70%以上。线路防雷工作在架空线路的安全运行工作中是一项十分重要的工作,本文着重结合目前已采用的新技术谈谈防雷方面的措施

二.输配电线路遭受雷击的形式及危害

1.输配电线路容易发生雷击的原因分析

输配电线路雷击故障危害严重,我们应在了解这些故障的基础上探讨防雷措施。概括地说,输电线路雷击故障的原因有如下七点:线路绝缘水平低;带电部分对地间隙不够;避雷线布置不当;避雷线接地不良或避雷线与导线间的距离不够;线路相互交叉跨越距离不够;线路防雷薄弱环节措施未到位;线路处于雷击活动强烈区。

2. 输配电线路遭受雷击的形式

线路遭受雷击的形式主要包括感应雷、直击雷、球形雷。

(一)直击雷

直击雷在发生时候可以让巨大的雷电电流侵入地表,使得被雷击的地方接触的到的各种金属产生很高的对地电压,很容易发生触电事故的发生。同时,由于直接雷击释放出的电流巨大,冲击电压很容易让电力变压器和发电机发生烧毁,也可能造成电线烧毁,或者断裂,因而产生停电,甚至诱发火灾,因此,这种雷电的毁灭性巨大,造成的损失严重。

(二)球形雷

球形雷出现的次数少而不规则,因此取得的资料十分有限,其发生的原理现在还没有形成统一的观点。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内,极其危险。

(三)雷电感应,也称感应雷

雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场;这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压,造成对人体或者设备的二次放电,从而损坏电气设备。

3. 输配电线路遭受雷击的危害

雷击对线路的危害非常大。造成绝缘子串闪络,电源开关跳闸,严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开,从而形成永久性的接地故障;雷击导线引起绝缘闪络,造成单相接地或相间短路,其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断;架空地线档中落雷时,在与放电通道相连的那部分地线上,有可能灼伤、断股、强度降低,以致断地线;当线路遭受雷击时,由于导线、地线上的电压很高,还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。

三.输配电线路的防雷措施分析

建筑物输配电线路系统对整个建筑物功能的正常运行有着至关重要的作用,同时,建筑物内部的各种输配电线路系统以及系统设备也是极其容易发生雷击事故的环节,因此,根据雷电的不同特点和造成损害的不同方式,科学做好防雷措施,是保证整个建筑物内部输配电线路正常运行的关键。笔者以为,有以下几个方面的措施。

1.建立健全科学合理的整体防雷系统

从整个输配电线路系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。

2.实施多级保护措施,做好配电系统的防雷

建筑物的输配电系统是保证整个建筑物功能正常运转的关键部分,而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此,做好配电系统的防雷措施,是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前很多建筑物都会在配电系统的进线处安装避雷器,避雷带等防雷器件,但是,经过很多次实践证明,单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转,当雷击降下时候,建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候,要据实际情况做好多级防护措施。

首先要在变压器二次侧安装好各种防雷装置,让外线产生的电压可以迅速得到释放。其次,要在各个控制站PLC专用隔离变压器前,主要是释放外线残压,和配电线路上感应出的过电压和其他用电设备的操作过电压。同时,要科学设计安装好隔离变压器,加大对各种电磁干扰的处理力度,减少雷电波诱发的雷击事故。最后,要在PLC专用电源模板前安装好保护措施,以便用最短的时间让前面的残压得到释放,应尽可能从总配电柜开始将自控系统的电源线单独布排。各级防雷器应尽量靠近被保护设备,以避免雷电侵入波发生全反射。

3. 降低接地电阻

(一)水平外延接地,如杆塔所在的地方允许水平放射接地体时应尽量采用水平放射方式。因为水平放射施工费用低,不但可以降低工频接地电阻,还可以有效地降低冲击接地电阻。

(二)深埋式接地极,如地下较深处的土壤电阻率较低,可用深井式或深埋式接地极。

(三)填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜,综合利用。

(四)敷设水下接地装置,如杆塔附近有水源,可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极,可以降低接地电阻,提高泄流能力。

(五) 合理接地。合理的接地设计是整个建筑物输配电线路系统防雷措施中的重要组成部分。在建筑物输配系统中,一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式,因此,科学设计,使得这三种接地方式之间互相配合,有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例,一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中,要根据实际情况,将各种接地方式合理的组合,使得接地电阻值最小,取得最佳的效果。

4. 架设耦合地线

提高线路的反击耐雷水平,降低反击跳闸率,一般主要应用在接地电阻较高的线路。根据日本电力中央研究院对500kV同杆双回线路的计算结果表明:在对雷击性能改善效果相似情况下,采用耦合地线的总费用约为增加绝缘的4.5倍。因此在使用耦合地线时应对效果和费用做综合比较,多数情况下该方法的性价比较低。

5.耦合地埋线

沿线路在地中埋设,并可与下一基塔的杆塔接地装置相连的l~2根接地线。据本电力单位的运行经验,在一个20基杆塔的易击段埋设耦合地埋线后,10年中只发生一次雷击故障。此法可降低跳闸率40%,能显著提高线路耐雷水平

四.结束语

输电线路的防雷并不只是以上一些措施就能彻底解决的,而是一个任重而道远的任务,肯定在今后的线路维护工作中还会遇到新问题,随着运行管理经验的不断丰富,再将成熟的新方法和新技术运用到实际工作中去,相信线路防雷工作一定会提到一个更高水平。

参考文献:

[1]谢思寿 10KV输电线路雷击的防雷措施及其效果 [期刊论文] [城市建设理论研究(电子版)] -2012年8期

[2]高新智 仇炜 韩爱芝 李景禄 陈国盛 针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨 [期刊论文] [高压电器] ISTIC PKU -2010年4期

[3]何文旭 农村电网输配电线路防雷措施 [期刊论文] [重庆电力高等专科学校学报] -2005年3期

[4]张日朝 浅谈输配电线路安全运行管理 [期刊论文] [中国科技博览] -2011年14期

[5]崔海 侯茜 李向奎 范宪铭 输配电线路运行中防雷措施的原理及应用 [会议论文] 2009 - 中国电机工程学会高电压专业委员会2009年学术年会

[6]唐韶雄 输配电线路安全运行管理的探讨 [期刊论文] [管理观察] -2010年36期

[7]郭志磊 输配电线路常见事故及预防解决措施 [期刊论文] [科技与生活] -2011年21期

输配电线路论文篇2

关键词:输配电线路;防雷设计;线路故障;人身安全

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

电压的基本种类

1、直击雷过电压

电力故障经过细致的统计,直击雷过电压是由于许多因素所引起的,主要包含绝缘击穿、瓷瓶闪络、线路跳闸等,这一系列的因素都是因为直击雷过电压而体现的。

2、感应雷过电压

负电荷会产生在雷云中,这一系列的负电荷会在输电线中聚集,然后静电感应就会剧烈的产生。正电荷会大量的出现在导线的末端,这样的情况下输配电线路就会在聚集处中放电,一些大量的电荷就会在较短的时间中释放,那么电荷就会以波的形式移动,让感应雷过电压由此产生,导线上也会因为较大的磁场而感应出较大的电压,破坏程度极大。

雷击对输配电线路所产生的危害

在输配电线路中,雷击对其产生的危害是能够体现在很多方面的,对具体的危害一定要拥有透彻的认知度,才可以让输配电线路中所涉及到的防雷设计,做到万无一失。输电线路上遭受到雷击时,通常包含:绕击、直击以及反击,雷电过电压的现象就会产生,线路绝缘也会产生闪络现象,工频电弧就会建立稳定,这样的情况下就会造成跳闸而停电。

因为雷击所产生的线路跳闸是最为重要的组成部分,一方面对线路的设备运行有着一定的影响,另一方面还会对日常的生活和生产造成一定的不利影响。雷击事故产生的线路中,比雷电事故产生在电力系统中,所形成的比重更加突出。因此,我们要将输配电线路中的防雷设计方面重点关注。

防雷设计

1、耦合地埋线

所谓耦合地埋线就是防雷设计能够有效体现在输配电线中的主要方式。耦合地埋线在一定程度上,可以拥有两个作用:(1)对地线架空的作用。一方面包含着避雷线的耦合作用,另一方面还包含着避雷线的分流作用。按照相应单位中的运行流程,针对20基的杆塔,将耦合地埋线埋设在易击段中时,在十年的工作过程中,所产生的雷击事故只有一次。在一般情况下,跳闸率能够降低40%左右,让线路的耐雷水平得到显著的提高;(2)接地电阻的降低。在有关输配电线设计手册中指出,接地线的连续伸长就是在地中对2根左右的接地线进行埋设时,是沿着线路进行的,同时能够和下一段的基塔中的塔杆相连其接地装置,在此过程中不会对工频的接地电阻值有所要求。在国内外的运转过程中,积累的一定的经验说明,耦合地埋线能够对高土壤的电阻率地区,降低其杆塔的接地电阻。

2、避雷线的架设

避雷线的架设是最直接也是最简单的方式,由于输配电线路的雷击时间所发生的地区,所含有的电压普遍较低,往往在35KV,或者在35KV以下,在线路的绝缘性方面也会很低,如果根据避雷线的普通安装方面进行架设,不可以将避雷的效果达到,那么在变电站周边的导线被雷击的时候,会经过导线而传送到变电站中,对于变电站内部的一些设备可能会遭到绝缘的危险。

因此,在避雷线的加装中,有必要在变电站的进线2m左右的距离上加装,这样的方式会让反击和绕击得以减少。想要将避雷线的屏蔽效果得到提高,对绕击率有效减少,就要保证在外侧导线中避雷线的保护角一定要较小,往往会保持在25℃左右。以这样的方式为重点,就能够让避雷的效果得到保证,生产和生活方面也能对人们有所保障。

3、杆塔的接地电阻要降低

输电线路中的耐雷水平和接地电阻是成正比的,按照不同基杆塔中的土壤电阻率状态,要对杆塔接地电阻尽可能降低,这样的方式还能够将输电线路的耐雷水平得到提高,同时也是最有效、最经济的方式。杆塔中的接地电阻想要有效降低;

其一,接地体的相邻屏蔽作用想要有效减少,水平的接地体之间距离,一定不要比5m小。

其二,要埋置杆塔接地装置到深处,针对耕地方面,往往所使用的接地装置是水平敷设,针对石山地区,接地体的买衫方面是不能够比0.3m小的;在接地体的埋深程度上,是不能够比0.8m小的;针对非耕地方面,在接地体的埋深方面,是不能够比0.6m小的。

其三,在接地的电阻值不可以和规划的要求相符情况下,可以将接地体射线相应的延伸,在电阻值和要求相符的时候,一些代表性的山区,比如:以岩石地区而言,在射线成为8根,并且每根都大于80m时,就不能够再对其延长。并且,在连接接地体的时候,会将搭接方式作为必要的手段,搭接两接地体的长度中,不可以比6倍的圆钢直径小。另外,在防腐方面也有着一定的要求,处理焊接部位的时候一定要极为干净,才能够进行防腐的处理。

4、电路的检修要有所加强

输配电线路经常被雷击的地区,能够分析出绝大多数的原因都是因为老化的线路而引起,让输配电线路的事故频繁发生,一方面要将防雷的技术严格重视,另一方面还要针对输配电线路的检修措施提升重视度。要在管理输电方面将检修措施加强,市场性的对其巡视,要将发生事故之后而没有人处理的情况降低到最低。

并且,还要根据相应的国家规定,将输电线路的基本防雷设置进行接地,在检查的主要程序中,要将主次分清,具体检查雷击跳闸以及雷击的永久性故障。输电线路若经常性的遭受雷击,要对线路的技术方面以及线路的自身绝缘方面有效加强,同时要在改造的过程中对检修和管理严格关注。例如:线路周边缘的清理,对线路的避雷器也要适当加装,杆塔的接地电阻监测也要加强。以这一系列的方式,将雷电天气所带来的危害有所降低。

5、中性点的非有效接地方式

雷击方式针对于雷击输配电线路的地区,主要会采取弧形方式或者中性点不接地的方式将接地有效进行,此种中性点的非有效接地,可以将输配电线路中所产生的雷击危害,能够将损失合理减少。同时,还能够让单相接地的故障可以彻底清除,直接使得跳闸和短路也能够得到解决。

此外,在三相或者二相落雷的过程中,因为对地闪络和避雷线相似,未闪络相以及分流就会增加耦合的作用,促使电压下降的现象在未闪络相绝缘上产生,让线路的基本耐雷水平得以提升。所以,线路在35KV时,一定要对铁塔和钢筋混凝土杆进行优质的接地措施。

总结:

根据以上的论述,输配电线路在当前的经济发展中,增添了较多的数量,那么在雷击方面也会让输配电线路产生,其中电力的故障是发生频率较多的。因此,一定要透彻的掌握雷击输配电线的特征,将防雷设计方面较为细致的分析,才可以让用户在用电方面能够保证安全性,这样的方式还能够让生产生活中的财产安全以及人身安全得到保证。

参考文献:

[1]张二红.输配电线路防雷的设计分析[J].科技创新导报,2012(06).

[2]何文旭.农村电网输配电线路防雷措施[J].重庆电力高等专科学校学报,2005(09).

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[4]段尚琪.供电企业如何开展输配电线路外力破坏防范工作[J].2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分),2011(11).

输配电线路论文篇3

关键词:架空输配电线路 防雷 电网

电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的,是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的系统。输电网和配电网统称为电网,是电力系统的重要组成部分。配电网是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的重要环节,由架空线或电缆配电线路、配电所或配电变压器、断路器、补偿电容、各种开关、继电保护、自动装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等组成,除因电网结构薄弱、停电检修、拉闸限电等因素会导致配电网供电可靠性下降外,雷击也是造成配电网供电可靠性下降的一个重要因素。

一、漳州常山架空输配电线路路防雷水平的判断

判断线路防雷性能优劣,主要以雷击跳闸率和耐雷水平来衡量,前者是指每100km年均雷击跳闸的次数,后者是指雷击线路绝缘而不发生闪络的最大雷电流的幅值。前者越低,后者越高,都表示防雷的性能好。引起线路的跳闸必须具备两个条件:第一是雷电流幅值大于或等于线路的耐雷水平,引起绝缘发生工频闪络;第二当工频闪络变为稳定工频电弧;输电线路上所出现的大气过电压一般包括感应雷过电压和直击雷过电压,从通常的运行经验分析,后者对电力系统的危害比前者要严重得多。

1、感应雷过电压

当雷击发生于线路附近的大地时,由于雷电通道周围空间的电磁场的变化急剧,会在线路上产生一定的感应过电压。雷击放电的开始阶段,先导放电,线路处于先导通道和雷云的电场中,因为静电感应,沿导线方向的电场强度分量将导线两端与雷云异号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上变为束缚电荷,导线上成为束缚电荷,导线上的负电荷则由于电场强度分量的排斥作用而向两端运动,经线路的泄漏电导和系统中性点流入大地。

2、直击雷过电压

输配电线路遭受直击雷雷击的情况一般分为以下3种:雷击避雷线或挡距中央,雷击杆塔塔顶,雷击导线或绕过避雷线击于导线。现以中性线直接接地系统有避雷线输电线路为例进行分析。雷击塔顶前,雷电通道负电荷在架空地线上和杆塔上感应正电荷;雷击时,雷电通道负电荷和架空地线上、杆塔上正电荷快速中和随机形成雷电流。雷击将造成杆塔横担高度处、塔顶处、线路绝缘子处电位升高。导线、地线的电压升高。当线路绝缘子电压没有超过线路绝缘水平时,杆塔与导线之间不会出现闪络;如果雷击杆塔时雷电流超过线路的耐雷水平,就会发生线路闪络,即“反击”。

二、漳州常山架空输配电线路防雷措施的优化与提高

1、线路型避雷器的应用

无串联间隙型避雷器直接与导线连接,利用避雷器电阻的非线性特性保护绝缘子串,与带串联间隙型相比具有吸收冲击能量可靠,无放电延时的优点。同时,为防止避雷器本身故障时影响线路正常运行,无间隙避雷器一般装有故障脱落装置,即带脱离装置的无间隙型避雷器。带脱离装置的无间隙型避雷器通过脱离器与导线相连。脱离装置由脱离器、绝缘间隔棒等组成。在正常情况下,通过雷电流和操作过电压电流,脱离器均不动作;在异常情况下,当避雷器发生故障损坏时,工频电流通过脱离器,脱离装置能可靠动作,使损坏的避雷器自动与导线脱离,保证正常供电,绝缘间隔棒保持导线与避雷器之间有足够的绝缘距离。

2、采用带间隙的线路避雷器保护进线段终端杆

带串联间隙型避雷器与导线通过空气间隙来连接,间隙击穿电压低于绝缘子串的闪络电压,正常时避雷器处于休息状态,不承受工频电压的作用,只在一定幅值的雷电过电压作用下串联间隙动作后避雷器本体才处于上作状态,因此具有电阻片的荷电率较高,雷电冲击残压降低,可靠性较高,运行寿命较长等特点。因串联间隙的隔离作用,避雷器本体部分(即装有电阻片的部分)基本上不承担系统运行电压,可以不考虑长期运行电压下的电老化问题,且本体部分的故障不会对线路的正常运行产生隐患。

3、其他防雷措施

(1)保护间隙。保护间隙即为在绝缘子串旁并联的一对金属球电极,并依据相关绝缘子50%雷电冲击试验值确定其间隙距离,使其间隙放电电压低于绝缘子串放电电压,当线路处于正常运行状况时,保护间隙处于工频电场之中,但电场强度较低无法将空气间隙击穿,其对线路正常运行无影响;当导线发生雷击时,在导线与地之间(即绝缘子串两端)出现较高的雷电过电压,此时由于间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压,雷电过电压通过间隙放电,工频持续电流在间隙间燃烧受到电弧电动力和风的作用逐渐熄灭,使得绝缘子串得到保护而免于损坏;若导线为绝缘导线时,间隙防雷装置可有效保护绝缘导线避免发生雷击断线事故。由于空气绝缘可在短时间内自行恢复,间隙放电属于瞬时性事故,从而提高了重合闸的成功率。但是,加装保护间隙之后会造成线路耐雷水平降低,增大了跳闸事故发生的风险。因此,在10kV配电线路中允许一定跳闸率的情况下,可采用加装可调间隙防雷装置,从而保护绝缘子因雷击闪络而损坏、炸裂导致线路落于横担上或因雷击绝缘导线而导致绝缘导线断线事故的发生。(2)降低接地电阻。降低接地电阻可大幅降低输电线路反击跳闸率,由于10kV配电线路雷击跳闸主要由感应雷引起,因此降低接地电阻在10kV配电线路防雷措施当中的效果并不明显。但是降低接地电阻有利于雷电流冲击波的泄放以免设备遭受雷电冲击波的损坏。此外,降低10kV配电线路的接地电阻可降低雷击大地时杆塔的电位,防止了雷电波通过地面反击到配电线路。

三、结语

对于配电线路的防雷,其防雷应用措施的有效性和可靠性直接影响到了配电网传输电网的经济效益,为此必须要对配电线路防雷措施进行优化应用研究,本论文所探讨的配电线路防雷措施只是其中的一部分应用措施,更多具体的配电线路防雷措施应用有待于广大技术同行的共同努力。

参考文献:

[1]胡晓霞.关于配电线路防雷与接地应对措施的研究[J].科技与企业,2013,03:140.

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