Sistema eléctrico; medidas de protección contra rayos; líneas de transmisión
Introducción
Las líneas de transmisión y los equipos de transmisión a menudo se instalan al aire libre para satisfacer las necesidades de construcción y no tienen El impacto en el medio ambiente natural es relativamente grande. Para las líneas de transmisión, el efecto climático más importante son los rayos. Cuando la fuerte corriente generada por un rayo se conecta a una línea de transmisión, puede causar daños a la línea de transmisión, afectar el funcionamiento normal del sistema eléctrico y también puede provocar un incendio o las correspondientes pérdidas de vidas y propiedades. Debido al vasto territorio de nuestro país y la gran demanda de electricidad, la calidad de la instalación de las líneas de transmisión también es diferente debido a diferentes factores ambientales, geológicos, económicos y otros, lo que lleva a diferentes accidentes y causas. Debido a que las razones no están claras, la investigación sobre tecnología de protección contra rayos para líneas de transmisión es relativamente difícil.
A continuación se resumirán científicamente las causas de la caída de rayos en líneas de transmisión en diferentes regiones. Sólo aclarando la causa del accidente podremos analizar problemas específicos y proponer otras medidas de protección contra rayos.
1. Análisis de las causas de los daños por impacto de rayo
La caída de un rayo en las líneas de transmisión es una sobretensión generada por la descarga de una nube de tormenta que se establece a través de la torre de transmisión, provocando la rotura del aislamiento de la línea. Esta sobretensión también se denomina sobretensión atmosférica y se puede dividir en sobretensión directa por rayo y sobretensión inducida por rayo. Los rayos crean principalmente canales de descarga para neutralizar las cargas inducidas en el suelo y las cargas heterogéneas en las nubes de tormenta. Por lo tanto, los rayos están directamente relacionados con la integridad del dispositivo de puesta a tierra.
Las líneas de transmisión se ven afectadas básicamente por la caída directa de rayos, que se dividen en dos tipos: de contraataque y de derivación, poniendo en grave peligro la seguridad del funcionamiento de las líneas. Antes de formular medidas de protección contra rayos, se deben comprender sistemáticamente los principales tipos de rayos en la zona. Sólo así se podrán analizar en detalle problemas específicos para que las medidas de protección contra rayos sean razonables y efectivas.
Al mismo tiempo, los rayos de contraataque también son un fenómeno común, principalmente relacionado con la resistencia del aislamiento y la resistencia del suelo de la torre. Generalmente ocurre en la etapa de aislamiento débil y no hay descargas disruptivas fijas. Por lo tanto, se deben tomar medidas para reducir la resistencia a tierra de la torre, fortalecer el aislamiento y mejorar el nivel de resistencia a los rayos. La sobretensión del blindaje contra rayos es la sobretensión generada cuando el rayo pasa por alto el cable de protección contra rayos y golpea directamente el conductor. Está relacionado principalmente con la amplitud de la corriente del rayo, el método de protección contra rayos de la línea, la altura de la torre y el terreno especial, y ocurre principalmente en ambos lados. En la actualidad, las principales medidas adoptadas contra las sobretensiones de los pararrayos son la reducción del ángulo de protección de los pararrayos y la instalación de pararrayos.
A través de años de acumulación de experiencia laboral e investigación sobre datos relevantes, se puede determinar básicamente que la probabilidad de que caigan rayos en diferentes terrenos es diferente y, en consecuencia, los tipos específicos de rayos también son diferentes. Por ejemplo, afectado por factores del terreno, la altura efectiva aumenta y la tasa de desvío de las rutas montañosas es mayor, las rutas en áreas llanas y montañosas son principalmente contraataques; Por lo tanto, se deben tomar diferentes medidas de protección contra rayos según los diferentes terrenos.
La probabilidad y el tipo de caída de un rayo se deben a diversos motivos. Sólo a través de estudios de campo y análisis de datos específicos se puede determinar básicamente el tipo y la probabilidad de que caigan rayos, por lo que el personal debe realizar los estudios de campo necesarios.
2. Medidas de protección contra rayos
Las medidas de protección contra rayos están formuladas principalmente para reducir la probabilidad de caída de rayos en las líneas de transmisión y garantizar el funcionamiento seguro y eficaz del sistema eléctrico. La probabilidad de que un rayo caiga sobre una línea de transmisión varía de un lugar a otro. Por tanto, la formulación de medidas de protección contra el rayo es un trabajo complejo y sistemático que requiere considerar las condiciones geológicas, climáticas y composición del suelo de las zonas por donde pasan las líneas. condiciones socioeconómicas, etc. Al mismo tiempo, las medidas de protección contra rayos también deben formularse desde una perspectiva económica para minimizar gastos económicos innecesarios y ahorrar costos de inversión en el sistema eléctrico. Por lo tanto, además de instalar los dispositivos de protección contra rayos necesarios, también debes prestar atención a los siguientes enlaces específicos.
2.1 Reducir el ángulo de protección de la línea de protección contra rayos de fase externa o utilizar protección de ángulo negativo.
Ignorar el impacto de la ladera en el ángulo de protección contra rayos hará que el ángulo de protección contra rayos de la torre no cumpla con los requisitos reales del diseño de protección contra rayos, aumentará el número de descargas disruptivas de la línea y afectará la operación segura de la red eléctrica.
En vista de que las líneas de operación en áreas montañosas son propensas a blindarse, se recomienda utilizar la fórmula del ángulo de blindaje efectivo para calcular y verificar el ángulo de protección efectivo de la torre, de modo que se puedan tomar las medidas correspondientes durante el diseño para reducir el Probabilidad de protección contra rayos bajo grandes ángulos de protección.
2.2 Reforzar el aislamiento y adoptar un método de aislamiento desequilibrado.
En áreas con fuerte actividad relámpago, grandes luces entre torres altas y muchas líneas entrantes, se debe aumentar el número de aisladores. Al aumentar adecuadamente el número de piezas aislantes y aumentar la distancia entre el cable y el pararrayos, se logra el propósito de fortalecer el aislamiento. Con la aparición continua de líneas de doble circuito en el mismo poste, cuando las medidas ordinarias de protección contra rayos no pueden cumplir con los requisitos, el aislamiento desequilibrado puede evitar que las líneas de doble circuito se disparen al mismo tiempo que son alcanzadas por un rayo. El principio es que el número de aisladores en los dos circuitos es diferente. Cuando cae un rayo, la línea con menos aisladores destella primero. El conductor de descarga eléctrica es equivalente a un pararrayos, lo que aumenta el efecto de acoplamiento en el conductor de la otra línea, mejora el nivel de resistencia al rayo de la otra línea y evita que se produzca una descarga eléctrica. y mantiene un suministro de energía continuo.
2.3 Tratamiento de los dispositivos de puesta a tierra
A. El nivel de resistencia al rayo de las líneas de transmisión de alta tensión disminuye a medida que aumenta la resistencia de puesta a tierra de la torre. En áreas con alta resistividad del suelo, se debe elegir el método de reemplazar la rejilla de puesta a tierra y reemplazar el suelo para reducir la resistencia. Antes de la temporada de tormentas, la resistencia de puesta a tierra de postes y torres debe medirse de acuerdo con el método requerido por las normas para líneas en áreas propensas a los rayos. b. La profundidad de entierro del dispositivo de puesta a tierra debe ser superior a 0,6 m desde la puesta a tierra. El dispositivo está enterrado a gran profundidad, se requiere que el personal realice trabajos anticorrosión. Al mismo tiempo, se requieren inspecciones periódicas para garantizar que el dispositivo de conexión a tierra no se dañe artificialmente. Al mismo tiempo, la excavación de líneas subterráneas también requiere un control de calidad correspondiente. Sólo aquellos que cumplan con los estándares de calidad podrán instalarse en la siguiente línea. Para trabajos de excavación no calificados, se debe señalar con prontitud y rectificar dentro de un límite de tiempo. La construcción solo podrá continuar después de que se apruebe la rectificación. c. Para reducir la resistencia a tierra de la torre, también es necesario asegurar una buena conexión del cable de tierra aéreo, el conductor de bajada a tierra y la rejilla de tierra.
2.4 Instalación de pararrayos
La instalación de pararrayos reduce en cierta medida la sobretensión inducida en los cables, pero no la elimina por completo, lo que requiere la instalación de pararrayos. pararrayos para desviar la corriente del rayo a tierra, limitando así la sobretensión y garantizando la seguridad de las líneas y equipos de transmisión.
2.5 Instalar dispositivo de recierre automático.
Debido a las propiedades de autorregeneración del aislamiento de la línea, la mayoría de los accidentes por descargas atmosféricas pueden eliminarse por sí solos después de los disparos de la línea. Por lo tanto, la instalación de dispositivos de reconexión automática tiene un buen efecto en la reducción de la tasa de accidentes por rayos en las líneas.
2.6 Fortalecer el monitoreo de rayos y eliminar peligros en los equipos.
En el flashover de relámpagos, el flashover monofásico es el más común, y la ubicación del flashover también es la misma torre, pero a veces ocurren varias fases al mismo tiempo o varias fases separadas. Por lo tanto, durante la inspección de fallas, la inspección de fallas no se puede finalizar cuando solo se encuentra un punto de falla, sino que se debe inspeccionar toda la sección. El sistema de posicionamiento de rayos se puede aplicar a líneas de transmisión de 110 kV y superiores. El sistema de posicionamiento de rayos es un sistema de monitoreo de rayos en tiempo real totalmente automático. La mayor ventaja de este sistema es que puede realizar un monitoreo mecánico automático de rayos y puede localizar con precisión y rapidez puntos de falla según los resultados del monitoreo, lo que mejora la eficiencia del trabajo. Al mismo tiempo, las personas pueden realizar análisis sistemáticos y resumir la experiencia basándose en datos de monitoreo automatizados. Los datos generados por el sistema automatizado tienen mayor precisión y confiabilidad. Finalmente, la instalación de un sistema de monitoreo automático puede reducir la carga de trabajo del personal y ahorrar el costo de mano de obra del sistema eléctrico.
3. Conclusión
En resumen, la caída de rayos en líneas de transmisión es un fenómeno objetivo que puede reducirse por sí solo pero no eliminarse. En primer lugar, las personas deberían tener una conciencia adecuada sobre la caída de rayos y mejorar su conocimiento sobre la seguridad en la protección contra rayos. En segundo lugar, deberían realizar investigaciones in situ de las líneas de transmisión en diferentes áreas y proponer medidas razonables de protección contra rayos. Finalmente, la instalación de medidas de protección contra rayos debe llevarse a cabo bajo la ideología rectora básica de la consideración general para garantizar que las medidas de protección contra rayos no solo puedan garantizar el funcionamiento seguro del sistema eléctrico, sino también ahorrar inversión de capital en el sistema eléctrico. Esto requiere que la mayoría de los trabajadores de la energía eléctrica resuman constantemente su experiencia y aprendan los conocimientos y teorías necesarios. Sólo así se podrá mejorar gradualmente la tecnología de protección contra rayos de las líneas de transmisión.
Referencia
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