摘要:供配电系统是保障企业生产经营活动和人民日常工作生活顺利进行的重要后备力量,电力企业应该在确保充足的电力供应的基础上,兼顾电力安全。因此,合理选择输电线路的防雷与接地措施,并对其进行定期巡视检修,排除线路障碍,可以有效降低雷电过电压造成的输电线路跳闸、导线烧断等现象的发生,确保用电安全,对电力企业和各行各业的健康长远发展具有极强的现实意义。因此,本文对10千伏线路防雷与接地的措施进行分析研究。
关键词:10千伏线路;防雷与接地;措施
雷击是一种十分严重的自然灾害,最近几年来,在10千伏的配电网络中,雷击事故频繁地发生,从而严重地危害了我国配电网供电的可靠性以及电网的安全,并且影响了人们群众的生产和生活用电。所以,必须要从根本上来分析雷电产生的原因,并且结合10千伏配电网络运行的特点,深入研究10千伏配电线路里的防雷措施,这对于保证10千伏配电网络的安全稳定运行具有十分重要的作用。
1 10千伏配电线路雷击过电压分析
10千伏配电线路雷击过电压主要包括直击雷过电压与感应雷过电压两种,直击雷产生的影响一般都会作用在各项电力装置上,并且会产生强大的电流通过电力装置泄入大地,因为电力比较大往往会产生大于装置承受的电压范围,进而会造成装置故障,影响线路的正常运行。感应雷产生的影响一般都会作用在线路的附近区域,但是因为雷电流作用会产生电磁感应,进而会造成线路产生感应电压。结合实际对两种雷击过电压方式进行分析可以确定,直击雷过电压对线路系统中各项电力装置产生的影响比较小,与其相比感应雷虽然不会直接作用在装置上,但是产生的影响却要更大。在产生感应雷电过电压时,会对周围电力设施造成电磁感应现象,会导致10千伏配电线路中产生大于线路常规电压数倍甚至更高,其中如果产生的电压在80kV以上,就会产生较大的感应电压最终导致线路跳闸,影响线路的正常运行。
2造成输电线路防雷接地保护措施无法发挥有效作用的原因
2.1雷电天气预测难度大
目前虽然有卫星云图系统、大气监测系统等数字信息技术对自然环境进行监测,但大气活动的随机性较强,且复杂多变,现有的技术还无法实现对雷电天气进行准确的预测,导致无法及时准确地获悉输电线路遭受雷击的相关技术参数,雷电预测相关技术还存在一定程度的局限性。
2.2输电线路设计安装缺陷
部分地区的电力设计部门欠缺一定的责任感,在输电线路设计时没有充分考虑当地的土壤电阻率、雷电绕击率、地质地貌等因素的影响,使得电阻与输电线路不匹配,极易导致雷电天气出现跳闸现象。另外,在输电线路安装施工过程中,施工人员未按照相关安装标准进行操作,导致地网接头焊接不到位、地网铺设不达标等不合格现象出现。
2.3输电线路的接地电阻居高不下
接地装置是防雷保护措施的重要组成部分,但是在实际操作中,往往存在人为破坏、使用年限超期、阻降剂腐蚀等原因造成的接地装置损坏,使得接地装置的电阻值大大超过正常适用范围,为输电线路遭受雷击危害埋下了隐患,尤其在雷电天气多发的地区,更是成为导致输电线路雷击频发的重要诱因。与此同时,在运用回路测法对接地装置进行测试时,一旦由于测试电极放置过远、内部杆塔锈蚀或不通畅造成测量失误,则会导致对接地装置性能的不准确判断。
3 10千伏线路防雷与接地措施
3.1提高线路的绝缘水平
由上分析可知,配电网线路的绝缘问题始终存在,这主要是由于雷击时会产生电流在经过配电网线路时,线路中的绝缘子极容易发生闪络的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,在当前的配电网线路中主要采用的是在高压架上搭设更多回路的方式,虽然极大降低了投资成本,但是由于在回路当中有些回路的距离不够,在遭受雷击时就会增大线路的接地概率,引发跳闸,甚至可能导致每条回路都发生跳闸情况,导致大面积停电。因此,将原先的毫无保护措施的导线换成绝缘导线,并且增加线路中绝缘子的数量等方式来提高配电网整体的绝缘能力,降低频闪概率,从而大大提高线路的安全性。
3.2安装专门的避雷器
避雷器是10千伏配电线路当中重要的防雷装置,能够对整个线路起到良好的保护作用。避雷器有很多种,常见的有无间隙避雷器和氧化锌避雷器。无间隙避雷器在工频电压、续流以及雷过电压的共同作用下,很容易发生老化的现象,从而使防雷作用失效,大大影响了配电线路的供电可靠性。氧化锌避雷器是不用进行维修的,能够对配电线路中的薄弱环节进行专门的保护安装,如果在柱上开关和刀闸出也进行避雷器安装,就可以对配电线路进行全面的保护。因此,在10千伏的配电线路当中最好安装氧化锌避雷器。
3.3安装自动重合闸
对于10kV配电线路来说,如果受到雷击影响而出现故障,将是永久性故障,如果不能及时进行处理甚至会加大影响范围,针对此可以选择在不同路段选择性的投运自动重合闸。其中投运自动合闸并不适合用于纯电缆线路,对于穿架空线路来说,在防雷处理上可以选择用投运自动重合闸来提高线路的供电安全性。
3.4加装保护间隙
当线路处于正常运行状况时,保护间隙处于工频电场之中,但电场强度较低,无法将空气间隙击穿,其对线路正常运行无影响;当导线发生雷击时,在导线与大地之间出现较高的雷电过电压,此时由于间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压,雷电过电压通过间隙放电,工频持续电流在间隙间燃烧,受到电弧电动力和风的作用会逐渐熄灭,进而使绝缘子串得到保护而免于损坏;如果导线为绝缘导线时,间隙防雷装置可有效保护绝缘导线,避免发生雷击断线事故。由于空气绝缘可在短时间内自行恢复,且间隙放电属于瞬时性事故,从而可提高重合闸的成功率。但在加装保护间隙后,会造成线路耐雷水平降低,进而增大跳闸事故发生的概率。
3.5降低10千伏配电线路中的设备接地电阻
相关的文件对于配电设备的接地电阻做出了如下规定,如果配电电压器的容量不大于100kVA,设备的接地电阻就应该不大于10欧姆;如果配电电压器的容量超过100kVA,设备的接地电阻就应该不大于4欧姆。当在配电线路的薄弱环节或者柱上开关和刀闸的地方进行避雷器的安装时,应该将接地电阻控制在4欧姆以下。对配电设备进行降阻的措施一般有以下两种:一是采用水平接地体。这种方法的缺点在于容易被腐蚀,使用寿命不长。二是添加降阻剂。在水平接地体的旁边添加既能降阻又能防腐蚀的高效膨闰土,这种方法的效果十分明显,可以大大降低杆子的电阻。采用何种方法进行降阻要根据实际情况进行选择。
结束语:
随着电力行业的快速发展,10千伏配电线路防雷与接地效果得到了一定的提升,对促进社会经济发展提高人们生活质量有着重要意义。10千伏配电线路是电网中重要组成部分,在研究其防雷与接地措施时,需要结合其建设特征,分析雷击过电压主要形式,确定雷击病害可能造成的后果,最后对所有信息进行综合分析,选择合适的措施进行处理,争取不断提高10千伏配电线路运行的可靠性与稳定性。
参考文献:
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[4]赵铁民.输电线路防雷接地设计与维护的研究[J].商品与质量,2017(23)
论文作者:徐伟刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
标签:线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷器论文; 雷电论文; 间隙论文; 装置论文; 《电力设备》2019年第3期论文;