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浅谈电力系统防雷措施

2018-6-25 15:25| 发布者: 电气2017| 查看: 994| 评论: 0

摘要: 雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素,而电力系统的安全、稳定运行,对我们的日常生活、工作至关重要。因此,世界各国电力系统都投入很大的人力物力开展有关研究以应对雷电影响。文章论述了电 ...
雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素,而电力系统的安全、稳定运行,对我们的日常生活、工作至关重要。因此,世界各国电力系统都投入很大的人力物力开展有关研究以应对雷电影响。文章论述了电力系统防雷措施,以确保电力系统安全运行。 电力系统的安全、稳定运行,必然会给人们提供稳定的供用电等电源,进而实现各行各业的积极运转、经营等。电力系统的安全运行对于我们的日常生活、工作至关重要,尤其是在计算机技术迅速发展的今天。但不可否认的是,电力系统在运行中,除了机械故障、系统故障外,还有其他不可抗力因素对其安全运行会造成严重影响,其中就包括雷电这一自然灾害因素。雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素,世界各国电力系统都投入很大的人力物力开展有关研究以应对雷电影响。 

  一、绘制雷害风险分布图 

  各地区根据各地的实际情况积极绘制本地的地区雷害风险分布图,为提高本地区电网输电线路防雷技术管理水平提供可靠依据。国家电网公司下发《关于印发架空输电线路差异化防雷工作指导意见的通知》,对雷电监测及雷害统计分析、雷区分布图绘制等工作提出具体要求,进一步规范架空输电线路差异化防雷工作,提高输电线路防雷技术管理水平。各地应该积极组织生产技术部、技术中心等技术力量,成立专项工作组,根据文件要求开展本地区雷害风险分布图绘制工作。 

  雷害风险分布图绘制工作专业性强、工作量大,为深入掌握雷击故障时空分布规律和特点,需要专业技术人员连续奋战,统计历年来本地区雷击线路故障的每一条详细记录,并且对这些雷电数据进行具体分析,这样才能摸清本地区雷电分布的统计规律,并结合地形地貌、电网特征、绝缘配置及运行经验,按要求完成分布图绘制。 

  雷害风险分布图的绘制完成,对全面开展架空输电线路差异化防雷工作,实现不同区域、不同电压等级、不同重要线路耐雷水平和防雷措施的差异化配置具有关键性指导意义,将显著提高骨干网架、战略性输电通道和重要负荷供电线路的防雷水平,减少雷害造成的电网和设备故障,保障大电网安全可靠运行。 

  二、积极推进输电线路差异化防雷改造 

  输电线路差异化防雷改造是一项新的防雷措施。各个地区根据本地的情况,都分别制定了适合本地区的防雷改造措施。下面分以江西和北京两个地区进行说明。 

  近年来,随着电网的快速发展和强对流天气的增多,雷害故障呈现出新的特点,输电线路防雷工作面临新的课题。江西是雷电活动高发区域,输电线路雷击跳闸频率较高。据统计,2005年以来,江西电网累计发生110千伏及以上线路雷击故障814次。 

  江西省电力公司积极推进输电线路差异化防雷工作,43回220千伏及以上线路列入第一批试点改造工程,10月份起开始实施,要求在第二年雷雨季节前全面完成。 

  江西公司积极贯彻国网公司《架空输电线路差异化防雷工作指导意见》,迅速开展输电线路差异化防雷研究及试点工作。该公司在认真分析总结近10年来全省雷电活动数据和输电线路防雷工作实践的基础上,形成了《江西电网防雷深化研究报告》。近期出台了《江西电网输电线路差异化防雷工作实施细则》。 

  为了稳步推进输电线路差异化防雷工作,江西公司决定选择在重要断面线路、重要负荷线路和雷击跳闸率较高线路上试点开展差异化防雷改造。目前,第一批试点线路改造方案已确定,500千伏罗安线等43回220千伏及以上线路被纳入改造工程,累计改造线路长度2670公里,主要采取降低接地电阻、加强绝缘,安装线路避雷器等手段,“补强”雷电灾害区线路段的防雷、耐雷水平。据介绍,江西公司在第一批试点线路改造工作10月份启动实施的同时,第二批改造方案正在研究制订中,相关改造工程要求在明年雷雨季节前全面完成。 

  北京公司完成了对220千伏安左线和110千伏丽苍线两条输电线路的差异化防雷评估工作。这是该公司采用先进的差异化防雷技术,切实提高重要供电线路防雷水平的具体举措。 

  近两年来,北京的雷雨天气异常频繁,因雷击造成的线路故障屡有发生。北京公司及时总结度夏经验,梳理电网薄弱环节,有针对性地开展了输电线路差异化防雷评估工作。公司综合分析了安左线和丽苍线线路走廊的雷电活动情况、地形地貌情况、线路结构情况等特征,研究线路的防雷特性,对其雷击闪电风险进行综合评估,同时对线路加装防雷措施后的防雷性能效果进行了预评估。 

  在评估过程中,北京公司运用雷电监测系统的监测数据及相关资料,对线路进行了雷电参数统计和线路特征参数统计,在此基础上,采用有针对性的、差异化的防雷计算分析模型对线路逐基杆塔进行防雷计算,评估每基杆塔的耐雷性能和易闪络原因,制定针对性的防雷措施以及治理方案,并对防雷改造方案实施之后的雷击跳闸率再次进行计算,评估防雷改造的效果。 

  据北京公司相关负责人介绍,以往输电线路雷击风险评估一般只计算线路中的几基典型杆塔在典型地形地貌和传统雷电参数下的雷击跳闸率,分析内容不全面,评估结果不直观。而差异化防雷技术充分考虑了输电线路时间与空间的差异,综合考虑了输电线路的各种因素及特征,采用了基于雷电监测系统获取的雷电参数,逐基杆塔进行计算。“这可以帮助输电线路设计和运行部门更加细致、有针对性地采取防雷措施来提高线路的防雷性能,从而更加精细化地管理电网。” 

  目前,北京公司已在全面细致评估的基础上明确了安左线和丽苍线的综合防雷改造方案,并将按照方案逐步开展线路的防雷整治工作。 

  三、建设基本覆盖全国的雷电定位系统 

  雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素,世界各国电力系统均投入大量人力物力开展相关研究应对雷电影响。为提高我国电网抵御雷电灾害的能力,国家电网积极开展雷电监测技术研究与应用,截至目前,公司所属国网电力科学研究院利用研发的雷电定位系统已建立了国家电网和南方电网两大雷电监测网络,实现了对全国除台湾省外的33个行政区域和90%以上电网的覆盖,对输电线路雷击故障点的快速定位精度已优于500米、探测效率超过85%,有效解决了省际间存在的雷电监测盲区,大大提高了电网的雷击预警与应急处理能力,保障了电网安全运行,并使我国成为世界上继美国之后第二个在大规模雷电定位监测技术领域拥有自主知识产权的国家。 

  经过多年的雷电定位系统建设运行,国家电网所属国网电科院已在全国建设了486个雷电探测站,37个数据中心站,累积了二十余省份,长达11年,多达12亿条的雷电监测数据。通过样本整理和数据挖掘分析,获得了各区域以及特高压工程等输电线路走廊的雷电活动规律及特征参数,为电网防雷设计提供了重要技术参考,成为我国电网防雷减灾的基础技术平台。同时,作为防雷领域的重要基础成果,以京沪高铁、张北光伏电站等防雷项目为起点,国网电科院正将电力系统先进成熟的防雷技术推广应用至能源、航天、航空、高铁、石化、军事、通信等其他领域,对提高我国各行业整体防雷技术水平具有重要意义。    


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