4 特高壓電網的防雷與保護
4.1 輸電線路的防雷與保護
1)輸電線路繞擊由於特高壓輸電線路杆塔高度很高,導線上工作電壓幅值很大,比較容易由導線上產生向上先導。特高壓線路由於本身絕緣水平高,反擊網絡的概率很小。但特高壓線路高度大,相導線電壓高,具有一定的迎雷特性。這些因素會使避雷線屏蔽性能變差。例如雷電活動不太強烈的前蘇聯的1 150kV特高壓架空輸電線路在不長的運行期間(3 000km·a)內已發生雷擊跳閘21 次,跳閘率高達0.7/100km·a,這比我國500kV輸電線路的運行統計值0.14/100km·a高得多,這些跳閘的基本原因是在耐張轉角塔處雷電繞擊導線。
2)輸電線路反擊 特高壓架空輸電線路從防止雷電繞擊或反擊來說,同塔雙回路自立式杆塔是不利的。作為保障特高壓輸電線路安全可靠運行的關鍵環節之一,特高壓輸電的防雷至關重要,可以從以下幾個方麵考慮。首先,為避免特高壓架空輸電線路遭受雷電繞擊的危險,架設輔助屏蔽線的方法可適用於山區,在平原與丘陵地帶可通過減小避雷線保護角來避免危險。而且,由於要防止雷電來臨時雷電反擊閃絡率的增大,根據雷電閃絡率隨杆塔高度增加而相應變大的規律,拉線V型塔最好,具體的放雷電反擊措施要根據接地電阻的大小來定。 另外,要做到特高壓輸電的四道防線。防直擊,使輸電線路不受直擊雷;防閃絡,使輸電線路受雷後絕緣不發生閃絡;防建弧,使輸電線路發生閃絡後不建立穩定的工頻電弧;防停電,使輸電線路建立工頻電弧後不中斷電力供應。
4.2 變電站的防雷保護
變電站是電力係統重要組成部分,如果在變電站發生雷擊事故,將對變電站的主設備形成較大的危害,甚至可能會使變壓器及其他主設備受損,造成大麵積的停電,給社會及供電企業造成比較嚴重的影響,因此要求變電站防雷措施必須十分可靠。變電站遭受的雷擊主要來自兩個方麵:一個是由直擊累過電壓形成的雷電波和架空線路的感應雷過電壓沿線路侵入變電站,一個是雷直接擊在變電站的設備上。變電站的防雷要做到:安裝避雷針,將雷吸引過來並安全導入地中,將變電站所有電氣設備和變電站進出線的最後一檔線路都納入避雷針的保護範圍之內;在變電站的進線上裝設閥型避雷器來防止雷電波的侵入,限製被保護設備的過電壓值,從而起到保護變電站電氣設備的目的;為限製流經避雷器的雷電流幅值和雷電波的陡度,對變電站進線實施防雷保護;將變電站進行防雷接地,它的目的是減少雷電流通過接地裝置時的對地電位升高,其接地是否良好,直接影響防雷保護工作的效果【4】。
5 特高壓輸電展望
根據我國的電力發展規劃,到2020年我國發電裝機容量將達到995.00GW。根據世界各電網的發展規律,係統容量每翻兩番就必須引進一個新的電壓等級。考慮全國聯網、西南水電外送、北部煤炭火電外送的需要,500kV電壓等級的輸送容量和距離已不能滿足需求【5】。而特高壓輸電具有“容量大、損耗低、距離遠”等優勢,是實現能源資源優化配置的有效途徑,在優化我國能源結構的同時,也能得到巨大的社會效益和經濟效益。發展特高壓電網能適應我國跨度極大的遠距離、高容量的電力輸送要求,促進煤電就地轉化和水電大規模開發,實現跨地區、跨流域的水電與火電互濟,將清潔的電能從西部、北部大規模輸送到中、東部地區。通過多年的研究,一係列重點工程的實踐,證明了特高壓輸電技術在我國應用的可行性和可靠性。
隨著我國電力製造業工藝水平和生產實力的提高,國民經濟進一步發展,國家政策的大力扶持,特高壓技術必將發揮其優勢,更加適應電力現代化地要求,開創電力工業發展新篇章。
參考文獻
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【3】交流特高壓電網電氣設備絕緣特點及影響因素【J】.研究與實踐,2009:51.
【4】周浩,餘宇紅.我國發展特高壓輸電中一些重要問題的討論【J】.電網技術,2005,29(12):3-4.
【5】胡敏,李凱,邱誌斌,史秋雲,胡瑩瑩.現階段我國特高壓交流輸電研究狀況及前景探討【J】.北京電力高等專科學校學報:自然科學版,2006,12:44.