Krótka analiza czynników wpływających na bezpieczeństwo linii przesyłowych

Czynniki wpływające na bezpieczeństwo linii przesyłowych można zasadniczo podzielić na dwie kategorie: zużycie i starzenie się spowodowane narastaniem obciążenia oraz nagłe awarie spowodowane czynnikami zewnętrznymi. Te dwa rodzaje czynników mogą powodować wyłączenia awaryjne, przerwy w dostawie energii elektrycznej, a w poważnych przypadkach paraliż sieci elektroenergetycznej. Spośród nich, czynnik narastania obciążenia można sztucznie kontrolować, co powoduje bardzo niskie prawdopodobieństwo awarii, natomiast zewnętrzne czynniki pogodowe (w tym uderzenia piorunów, tajfuny, pożary, uszkodzenia spowodowane przez lód, zanieczyszczenia, temperaturę i wilgotność, ciśnienie powietrza, szkody wyrządzane przez ptaki itp.) charakteryzują się wysokim stopniem niekontrolowalności, co powoduje wysokie prawdopodobieństwo awarii i znacznych szkód.

1. Uderzenia piorunów

Pogoda z wyładowaniami atmosferycznymi jest powszechna w porze deszczowej i charakteryzuje się dużą zmiennością. Duża liczba linii przesyłowych zainstalowanych w terenie charakteryzuje się dużą odległością i różnicą wysokości między masztami, co sprawia, że ​​poziom odporności linii na wyładowania atmosferyczne jest stosunkowo niski i podatny na uderzenia piorunów. W trudnym terenie występuje wiele linii jednotorowych, a linie równoległe nie zapewniają ekranowania ani ochrony bocznikowej, co zwiększa częstotliwość występowania wypadków spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi. Wyładowania atmosferyczne stanowią największą część awarii linii przesyłowych, a im niższy poziom napięcia, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia awarii.

Podczas wyładowania piorunowego, ładunek warstwy kłębiastej kumuluje się, tworząc silne pole elektrostatyczne wysokiego napięcia, które zderza się i neutralizuje z dużą liczbą ujemnych ładunków unoszących się w ziemi. W rezultacie uwalniana jest wysoka energia, napięcie sięgające milionów woltów, a natężenie prądu sięgające tysięcy amperów. Powoduje to wysoki gradient i amplitudę fali przepięciowej, powodując przebicie izolacji linii. Przebicie izolacji linii jest awarią przejściową, a skuteczność ponownego załączania jest wysoka, a ścieżka przewodząca może zostać przywrócona. W poważnych przypadkach może to jednak doprowadzić do przerwania linii, uszkodzenia izolatora lub wtargnięcia do podstacji wzdłuż linii, a wysoka temperatura stopi przewód, grożąc zniszczeniem izolacji urządzeń energetycznych.

Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków piorunowych w liniach przesyłowych, konieczne jest zapobieganie przebiciom, powstawaniu łuku elektrycznego, uderzeniom bezpośrednim i przerwom w zasilaniu w linii obrony. Należy zastosować następujące środki ochrony: ① zainstalowaćodgromnik; ② Dodaj przewód uziemiający sprzęgający; ③ Zmniejsz rezystancję uziemienia udarowego wieży; ④ Punkt neutralny nie jest bezpośrednio uziemiony w systemie; ⑤ Wzmocnij poziom izolacji linii; ⑥ Zainstaluj automatyczne ponowne zamykanie; 7 Instalacja rurowaogranicznik; ⑧ Stosuj izolację niesymetryczną, zasilanie sieciowe z podwójną pętlą i inne metody.

2. Tajfun

Podczas tajfunu, któremu towarzyszy silny wiatr i deszcz, na liniach przesyłowych mogą wystąpić zjawiska takie jak tańczenie przewodów, zboczenie kierunku wiatru, zerwanie linii, zawalenie się słupów i inne wypadki. Wraz ze wzrostem projektowej prędkości wiatru w systemie elektroenergetycznym na linii przesyłowej, prawdopodobieństwo zerwania linii i zawalenia się słupów maleje, ale prawdopodobieństwo wypadku spowodowanego gwałtownym kołysaniem się przewodu, wyładowaniem od wiatru i uszkodzeniem obiektów pływających jest wysokie.

Prędkość wiatru jest duża, amplituda tańca linii przesyłowej jest duża, zmniejszając szczelinę powietrzną między przewodem a wieżą, fazę przewodu i fazę, nierównomierny rozkład szczeliny powietrznej, tak że siła napięcia w szczelinie zmniejsza się w różnym stopniu, nie może wytrzymać wartości napięcia roboczego, przebicia i rozładowania.

W przypadku burzy deszcz zmniejsza opór powietrza, a przewód jest podatny na zwarcie, co zwiększa prawdopodobieństwo wyładowania. Proces ten występuje z wysoką częstotliwością, powtarza się przez długi czas, jest losowy i ma dużą amplitudę. Powoduje on przebicia, przebicia, wyzwolenia i inne usterki, a także wyłączanie linii po wystąpieniu zbiegu okoliczności. Czynności człowieka są ograniczone, a czas powrotu zasilania długi. Ponadto może to również spowodować uszkodzenia mechaniczne łańcuchów izolatorów, osprzętu, poprzecznic i innych elementów podtrzymujących, materiałów pomocniczych i urządzeń, co prowadzi do ogromnych strat ekonomicznych.

W przypadku linii wibracyjnych o niskiej prędkości wiatru, większość linii może być kontrolowana poprzez instalację urządzeń antywibracyjnych. W przypadku wystąpienia silnej prędkości wiatru, można podjąć następujące środki: (1) Dodać młot antywibracyjny i zainstalować ciężkie urządzenie młotkowe w celu zwiększenia pionowej nośności linii przesyłowej i zmniejszenia amplitudy wahań linii; 2) Zainstalować przewód tłumiący, zabezpieczenie przewodu, zwiększyć liczbę przewodów rozdzielonych, wzmocnić przewód i zapewnić bezpieczną odległość między przewodem a wieżą; (3) Tryb zawieszenia łańcucha izolatorów typu V jest przyjęty w celu zwiększenia odporności izolatora na zjawisko poprzecznego dryfu na wietrze i zmniejszenia kąta wahań odchylenia wiatru łańcucha izolatorów; (4) Podczas projektowania wieży i wznoszenia linii przesyłowej, należy rozważyć pozostawienie dużej odległości między przewodami, przesunięcie punktu zawieszenia w dół lub wydłużenie i poszerzenie ramienia poprzecznego.

3. Pożary górskie

Pożary lasów spowodowane wysoką temperaturą, czynnikami ludzkimi i innymi sprawiają, że powietrze przez długi czas utrzymuje się w stanie wysokiej temperatury i niskiej wilgotności. W liniach przesyłowych znajdujących się w terenie górzystym, przez roślinność leśną i ziemię lub między liniami fazowymi, ze względu na wzrost jonizacji termicznej cząstek powietrza, wzrost ładunku, przyspieszenie ruchu cząstek i tworzenie się kanałów przewodzących, następuje przeskok linii. Główną przyczyną przeskoku linii na skutek pożaru jest 90%uFF0C, ale obejmuje to również utratę izolacji linii w wysokiej temperaturze i wyładowanie przewodu do wieży.

W przypadku linii przesyłowych w obszarach górskich, biorąc pod uwagę topografię i czynniki ekonomiczne, zazwyczaj buduje się dwie lub więcej linii wraz z wieżą. W przypadku pożaru w górach łatwo jest spowodować awarię i przerwanie wielu linii w tym samym korytarzu przesyłowym jednocześnie. Ponieważ pożar w górach łatwo rozprzestrzeni się na dużą skalę i trwa długo, wytwarza dużo dymu i mgły o wysokiej temperaturze, a szybkość ponownego zamykania linii jest niska. Dopóki ogień nie zostanie ugaszony, dym nie rozproszy się, a powietrze i temperatura przewodu nie ulegną obniżeniu, trudno jest zastosować sztuczną regenerację, co powoduje długotrwałe przerwy w zasilaniu linii, a jednocześnie więcej niż jedna linia jest uszkodzona, co zagraża bezpieczeństwu pracy sieci elektroenergetycznej.

W obliczu zjawiska pożarów górskich należy zacząć od środków zapobiegawczych w celu zmniejszenia częstości występowania pożarów górskich: ① kontrolować wysokość, liczbę i rodzaj drzew u ich podstawy; (2) ustanowić środki reagowania kryzysowego, pozostawiając wystarczającą długość i szerokość bezpiecznego przejścia; ③ system ochrony linii jest niezawodny i czuły; ④ ustanowić system monitorowania w czasie rzeczywistym i poprawić skuteczność monitorowania; ⑤ w zależności od pory roku, odcinka czasu i warunków pogodowych zwiększać kontrolę linii, aby eliminować ukryte zagrożenia.

4. Katastrofa lodowa

Do katastrof związanych z lodem zalicza się marznący deszcz, szron, zamarzanie i gromadzenie się śniegu. Nietypowe warunki pogodowe, naprzemienne wahania temperatury i temperatury, powodują, że linia przesyłowa i łańcuch izolatorów pokrywają się lodem, wzrasta obciążenie nośne linii i masztu, powierzchnia nawiewana przewodów, wzrasta ich ugięcia, co prowadzi do niestabilnych, ciągłych wibracji przewodu, drgań, poważnych uszkodzeń, uszkodzenia masztu i innych awarii. Łańcuch izolatorów. Jeśli śnieg zamarznie, topniejąca woda lodowa spowoduje zwarcie izolatora i gwałtowne zadziałanie mechanizmu.

Według statystyk, powstawanie wyładowań lodowych jest bardziej prawdopodobne w przypadku łącznego zanieczyszczenia lodem. Dlatego, aby zapobiec powstawaniu wyładowań lodowych, konieczne jest zwiększenie oczyszczania linii i ciągów izolatorów z zanieczyszczeń, aby poprawić ich czystość; Zwiększenie drogi upływu, aby zapobiec zamarzaniu śniegu ze względu na małą odległość między izolatorami a parasolami; Zastosowano układ ciągu izolatorów typu V i odwróconego ciągu izolatorów V, a odstęp między szeregami podwójnego ciągu powinien zostać zwiększony w celu poprawy napięcia przeskoku. W przypadku tańca lodu, należy zastosować technologię topienia lodu, aby przyspieszyć tempo topnienia pokrywy lodowej lub zastosować wzmocniony dystans międzyfazowy, aby zwiększyć odległość międzyfazową przewodu i zmniejszyć zjawisko przebicia i rozładowania spowodowane małą odległością międzyfazową przewodu ze względu na duże wahania i amplitudę przewodu.

5. Inne

1) Stopień zanieczyszczenia. Linia przesyłowa jest długa i narażona na zanieczyszczenia atmosferyczne, zasolenie, dym, kurz itp., co prowadzi do gromadzenia się zanieczyszczeń na powierzchni przewodu. Ze względu na silne pole elektryczne wokół linii przesyłowej wysokiego napięcia, łatwo występuje zjawisko korony, które powoduje gromadzenie się dużej liczby naładowanych cząstek, które przyczepiają się do zanieczyszczeń, zwiększając przewodność elektryczną naładowanych cząstek i ułatwiając ich rozładowanie. Dlatego linię przesyłową należy regularnie czyścić.

2) Temperatura. Wysoka temperatura podnosi temperaturę powierzchni przewodu, utrudniając odprowadzanie ciepła z pierwotnej linii przesyłowej wysokiego napięcia. Słabe odprowadzanie ciepła powoduje ciągłe utrzymywanie się wysokiej temperatury przewodu, co prowadzi do wzrostu łuku elektrycznego przewodu, zmniejszenia bezpiecznej odległości między przewodem a ziemią i obiektem krzyżującym się, co skutkuje wyładowaniem, a w konsekwencji wyłączeniem linii. W związku z tym odległość między przewodem a ziemią i fazą przewodu może zostać odpowiednio zwiększona.

3) Wilgotność. Wraz ze wzrostem liczby cząsteczek wody przyłączonych do powierzchni przewodu, ładunek wokół przewodu absorbuje elektrony, tworząc jony ujemne, osłabiając zdolność jonizacji, zwiększając napięcie przebicia, wzmacniając lokalne pole elektryczne i łatwo wytwarzając wyładowania koronowe, co prowadzi do strat mocy i spadków napięcia. Dlatego przy wyborze materiałów izolacyjnych przewodów należy zwrócić uwagę na ich hydrofobowość i ruchliwość hydrofobową.

4) Ciśnienie powietrza. Wraz ze wzrostem wysokości powietrze stopniowo się rozrzedza, jego gęstość maleje, a ciśnienie powietrza spada, co powoduje zmniejszenie napięcia przebicia między przewodem przesyłowym a ziemią, fazą przewodu i fazą, a przebicie jest łatwiejsze. Dlatego na większych wysokościach należy zmniejszyć wysokość kabla.

5) Szkody wyrządzane przez ptaki. Ptaki lubią trzymać suche gałęzie w dziobach, aby budować gniazda na maszcie. Jeśli gałęzie znajdują się blisko linii energetycznej lub na nią wpadają, łatwo o zwarcie. Duże ptaki, latając lub bawiąc się ze sobą, mogą łatwo dotknąć kilku przewodów, co może prowadzić do zwarć lub porażenia prądem. Dlatego na linii lub maszcie można umieścić specjalne znaki, aby przestraszyć ptaki i trzymać je z daleka od linii energetycznej.

Surowe warunki klimatyczne i inne czynniki wpływające na destrukcyjną moc linii przesyłowych mogą powodować awarie lub uszkodzenia urządzeń przesyłowych, skutkując przerwami w dostawie prądu, stratami na linii, warunkami pracy linii, przepustowością i zdolnością przesyłową, przerwami w dostawie energii elektrycznej, poważnymi przerwami w działaniu sieci, a w konsekwencji ogromnymi stratami ekonomicznymi. Z punktu widzenia bezpieczeństwa, niniejszy artykuł analizuje zagrożenia i przyczyny związane z bezpieczeństwem linii przesyłowych, spowodowane uderzeniami piorunów, tajfunami, pożarami w górach, katastrofami lodowymi, stopniem zanieczyszczenia, temperaturą, wilgotnością, ciśnieniem powietrza i szkodami wyrządzanymi przez ptaki, a także środki zapobiegawcze i kontrolne w różnych warunkach i czynnikach linii przesyłowych, mając na celu wzmocnienie badań nad mechanizmami, racjonalne projektowanie oraz naukowe i skuteczne zapobieganie i kontrolę przez odpowiednie systemy energetyczne, działy i techników. Celem jest zapewnienie bezpieczeństwa i niezawodnej, stabilnej pracy linii przesyłowych.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, możesz się z nami skontaktować za pomocą następujących metod:

Email:jennifer@anhelec.com

Telefon komórkowy (WhatsApp): 86 18157758231