淺析110kv輸電線路防雷設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺析110kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文結(jié)合輸電線路防雷設(shè)計(jì)相關(guān)工作的開展,分析了110 kV輸電線路遭雷擊作用力的產(chǎn)生機(jī)理，防雷設(shè)計(jì)的必然性及措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：110kV 輸電線路 防雷設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p&g

2、t;<b>　　前言 </b></p><p>　　雷電是自然界一種極為常見的現(xiàn)象。對(duì)于我國(guó)而言，在電力建設(shè)發(fā)展速度持續(xù)提升的背景作用之下，輸電線路，特別是110kV輸電線路的覆蓋面正呈現(xiàn)出極為顯著的發(fā)展趨勢(shì)，由此也導(dǎo)致雷擊作用力影響下110 kV輸電線路運(yùn)行事故有所加大，經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益的發(fā)揮受到了一定程度上的阻礙。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)顯示：在2010―2012年間所發(fā)生的110 kV輸

3、電線路跳閘事故當(dāng)中，有僅70％比例作用的原因來(lái)自于110 kV輸電線路所遭受到的雷擊事故。針對(duì)110 kV輸電線路進(jìn)行合理且有效的防雷設(shè)計(jì)處理，其重要意義是可想而知的。 </p><p>　　1 110 kV輸電線路的防雷設(shè)計(jì)的必然性 </p><p>　　作為區(qū)域性電能輸送與轉(zhuǎn)化作業(yè)的核心，110 kV輸電線路在實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程中的輸配電性能穩(wěn)定性及可靠性程度備受各方工作人員的特別關(guān)注與重視

4、。各種可能會(huì)對(duì)110 kV輸電線路運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響的因素均應(yīng)當(dāng)?shù)玫郊皶r(shí)且有效的排除。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)顯示：110 kV輸電線路遭受雷擊并出現(xiàn)跳閘反應(yīng)的危害程度同多個(gè)方面因素均存在較為密切的關(guān)系。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，110 kV輸電線路多地處空曠山區(qū)或是野地地區(qū)，惡劣的自然環(huán)境條件使得110 kV輸電線路所處運(yùn)行空間的性能發(fā)揮存在受各類型客觀因素影響與制約的目的。與此同時(shí)，在較大線路距離處于雷擊事故高發(fā)地帶的情況下，雷擊現(xiàn)象的產(chǎn)生

5、將極有可能導(dǎo)致110 kV輸電線路絕緣子串閃絡(luò)部件出現(xiàn)損壞或是燒毀問(wèn)題，由此也可能引發(fā)整個(gè)110 kV輸電線路的瞬時(shí)性跳閘停電動(dòng)作。 </p><p>　　2 110 kV輸電線路遭雷擊產(chǎn)生機(jī)理 </p><p>　　在認(rèn)識(shí)到雷擊作用力對(duì)110 kV輸電線路的危害基礎(chǔ)之上，相關(guān)工作人員還需要針對(duì)雷擊作用力作用于110 kV輸電線路過(guò)程當(dāng)中對(duì)其發(fā)生影響的機(jī)理，在此基礎(chǔ)之上明確與之相對(duì)應(yīng)的防雷

6、設(shè)計(jì)思路。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，整個(gè)110 kV輸電線路遭受雷擊而引發(fā)線路運(yùn)行故障的基本原因可以作如下分析：若果存在內(nèi)含大量電荷成分的雷云出現(xiàn)在110 kV輸電線路輸電線路敷設(shè)上空，這部分雷云勢(shì)必會(huì)在地面及負(fù)載電荷作用力的影響下形成強(qiáng)大的電廠，在雷云不斷移動(dòng)并經(jīng)過(guò)110 kV輸電線路桿塔裝置的過(guò)程當(dāng)中，較高的桿塔建設(shè)高度使其極有可能破壞整個(gè)雷電電廠中的空氣絕緣形態(tài)，由此導(dǎo)致雷云通過(guò)輸電線路桿塔裝置進(jìn)行放電。在這一過(guò)程當(dāng)中，雷云所含大量電流將直接自空

7、中注入輸電線路桿塔裝置，并以桿塔裝置頂端位置為載體，以電流行波的方式進(jìn)行放點(diǎn)處理。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：在此過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的雷擊過(guò)電壓會(huì)完全施加于110 kV輸電線路桿塔裝置絕緣子部件當(dāng)中。受此影響，一旦桿塔絕緣子部件的閃絡(luò)電壓參數(shù)低于電流放電電壓參數(shù)，則110 kV輸電線路架空輸電線路將極有可能在雷電作用力影響下出現(xiàn)明顯的絕緣性閃絡(luò)問(wèn)題。閃絡(luò)過(guò)程中所產(chǎn)生的工頻電弧可能會(huì)導(dǎo)致110 k</p><p>　　3 11

8、0kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)措施分析 </p><p>　　（1）輸電線路路徑的合理選擇：110 kV輸電線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，首先要予以關(guān)注的是盡可能的將110 kV輸電線路的敷設(shè)區(qū)域劃定在該地區(qū)雷擊現(xiàn)象好發(fā)區(qū)區(qū)域之外。針對(duì)110 kV輸電線路出現(xiàn)雷擊的可能性進(jìn)行有效控制，從而確保整個(gè)輸電線路運(yùn)行的安全性。若受到客觀性因素的顯著與影響，110 kV輸電線路不得不跨越雷擊現(xiàn)象好發(fā)區(qū)的情況下，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員則應(yīng)當(dāng)在日

9、常性維護(hù)過(guò)程當(dāng)中針對(duì)這一路段進(jìn)行系統(tǒng)且高效的防護(hù)作業(yè)。可以說(shuō)，對(duì)輸電線路路徑的合理選擇一直以來(lái)都是110 kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)的前提與基礎(chǔ)所在。從現(xiàn)階段我國(guó)相關(guān)電網(wǎng)運(yùn)行部門的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)角度上來(lái)說(shuō)，對(duì)于110 kV輸電線路而言，比較容易遭受雷擊影響的地點(diǎn)往往集中分布在整個(gè)110 kV輸電線路的局部位置，通常將此類局部位置統(tǒng)稱為110 kV輸電線路中的“易擊區(qū)”或是“選擇性雷擊區(qū)”。正確把握這兩種易遭受雷擊地區(qū)在110 kV輸電線路路徑設(shè)

10、計(jì)及制定過(guò)程中的分布規(guī)律可以說(shuō)是輸電線路路徑選擇的關(guān)鍵所在。一般情況下，“易擊區(qū)”或是“選擇性雷擊區(qū)”主要分布在以下幾類區(qū)域中：①.首先是我們所俗稱的“雷暴走廊”地區(qū)，主要是指處于順風(fēng)狀態(tài)下的峽谷或</p><p>　?。?）輸電線路避雷線的合理架設(shè)：通過(guò)針對(duì)110 kV輸電線路進(jìn)行避雷線裝置的合理架設(shè)處理能夠有效防止雷直擊導(dǎo)線問(wèn)題。與此同時(shí)，避雷線的安裝相對(duì)于110 kV輸電線路防雷作業(yè)還有著如下兩個(gè)方面的關(guān)鍵

11、作用：首先，避雷線的安裝能夠針對(duì)雷電作用力進(jìn)行有效分流處理，在此過(guò)程當(dāng)中能夠針對(duì)110 kV輸電線路桿塔位置通過(guò)雷電流問(wèn)題進(jìn)行有效且合理的大幅度控制，同樣也使得桿塔裝置塔頂電位參數(shù)得到有效控制；其次，避雷線安裝過(guò)程當(dāng)中與110 kV輸電線路導(dǎo)線所發(fā)生的耦合反應(yīng)使得線路絕緣子位置的電壓參數(shù)得到了極為有效的控制；再次，110 kV輸電線路導(dǎo)線位置的感應(yīng)電壓參數(shù)受到避雷線導(dǎo)線屏蔽作用的發(fā)揮同樣呈現(xiàn)出明顯降低作用。 </p>&l

12、t;p>　　大量的實(shí)踐研究結(jié)果表明：110 kV輸電線路電壓參數(shù)的高低水平與輸電線路所選取避雷線裝置的實(shí)際避雷效果的發(fā)揮存在較為顯著的正比例相關(guān)關(guān)系。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：較高的線路電壓參數(shù)往往與避雷線在整個(gè)110 kV輸電線路造價(jià)中較低的所占比重相對(duì)應(yīng)，從這一角度上來(lái)說(shuō)，避雷線的架設(shè)應(yīng)當(dāng)引入110 kV輸電線路全線作業(yè)當(dāng)中。在此過(guò)程當(dāng)中，為確保避雷線應(yīng)用于110 kV輸電線路過(guò)程中的屏蔽效果有效加強(qiáng)，其相對(duì)于繞機(jī)率的合理控制使得雷

13、電無(wú)法繞過(guò)避雷線而直接擊中110 kV輸電線路導(dǎo)線。還有一個(gè)方面的問(wèn)題需要重點(diǎn)關(guān)注：即避雷線架設(shè)安裝過(guò)程當(dāng)中邊導(dǎo)線位置相對(duì)應(yīng)避雷線的保護(hù)角角度也應(yīng)當(dāng)作出合理控制（具體控制方式示意圖如下圖1所示），一般情況下宜將其控制在20 °～30 °范圍之內(nèi)，且做好避雷線的接地處理。（3）輸電線路絕緣水平的強(qiáng)化分析：對(duì)于110 kV輸電線路而言，輸電線路絕緣水平與耐雷水平基本呈現(xiàn)出較為顯著的正比例相關(guān)關(guān)系。從這一角度上來(lái)說(shuō)，為確保

14、實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的110 kV輸電線路具有合適的絕緣強(qiáng)度，最為關(guān)鍵的方式在于針對(duì)輸電線路零值絕緣子部件進(jìn)行合理監(jiān)測(cè)，在此過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)110kV輸電線路耐雷水平</p><p>　　圖1 避雷線保護(hù)角角度控制方式示意圖 </p><p><b>　　4 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　對(duì)于110 kV輸電線路而言，防雷設(shè)計(jì)并非一蹴而就的，其更

15、多的傾向于一種長(zhǎng)期性且復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，持續(xù)提高輸電線路的防雷水平對(duì)于110 kV輸電線路整體運(yùn)行性能的穩(wěn)定與可靠而言可謂是至關(guān)重要的，其應(yīng)當(dāng)引起各方工作人員的充分關(guān)注與重視?？偠灾撐尼槍?duì)有關(guān)110 kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p>&l

16、t;p>　　[1] 劉劍，張勇，杜志葉，等.交流輸電線路設(shè)計(jì)中的全壽命周期成本敏感度分析[J].高電壓技術(shù)，2010，36（6）：155 4-1559. </p><p>　　[2] 羅賢萬(wàn).略論貴州山區(qū)110 kV輸電線路設(shè)計(jì)中線路路徑的選擇.[J].科海故事博覽?科技探索，2011（5）：2 4 6 . </p><p>　　[3] 周象賢，盧鐵兵，崔翔，等.鄰近交流線路時(shí)直流輸

17、電線路電暈損失的計(jì)算與分析[J] .中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31（31）：211-218. </p><p>　　[4] 周遠(yuǎn)翔，關(guān)雪飛，吳方芳，等.隨機(jī)參數(shù)對(duì)同塔雙回輸電線路雷擊跳閘過(guò)程的影響[J].高電壓技術(shù)，2012，38（3）：6 97-703. </p><p>　　[5] 王豐華，吳劍敏，金之儉，等.考慮系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償時(shí)輸電線路的傳輸容量分析[J] .電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，20

18、11，39（18）：10 5-10 9.12 6 . </p><p>　　[6] 帥海燕，龔慶武，陳道君，等.計(jì)及污閃概率的輸電線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與指標(biāo)體系[J] .中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31（16）:4 8-5 4. </p><p>　　[7] 胡志堅(jiān)，李洪江，文習(xí)山，等. 基于差分GPS的輸電線路舞動(dòng)和風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)方法[J] .電力自動(dòng)化設(shè)備，2012，32（3）:12 0