摘要:随着我国用电量的增加,配电网的建设越来越多,配电网一般建设在户外,很容易受到雷击的侵袭,势必引起线路跳闸,给线路运行带来不利影响。因此加强配电网的防雷力度,具有重要意义。文章主要研究了配电网防雷的难点及技术,以供参考完善。
关键词:配电网;防雷;难点分析;防雷技术
引言
配电网主要指的是在电力系统中对电能进行分配的网络。在配电网的实际运行过程中,由于经常受到不可抗天气的影响,特别是雷击现象,导致配电网中的配电设备以及电力线路经常受到损坏,给配电网的安全运行带来了严重威胁。因此我国电力企业必须对此给予充分的重视,提高防雷技术手段,针对当前阶段所存在的问题进行有针对性的整改。
1配电网防雷的重要性分析
电力行业的发展极大的促进了我国国民经济的发展。在经济不断发展和人们生活水平不断改善的情况下,工业生产和社会对电力行业提出了更高的要求。配电网作为电力系统的关键组成部分,其运行的安全对整个电力系统有着重要的影响。但是,受到管理模式和自然灾害等因素的影响,配电网的工作也存在一定的安全隐患。其中,雷害事故是造成配电网工作事故的主要原因。雷击给配电网带来的影响是很大的,不仅会威胁到配电网的安全,也会造成整个电力系统的故障。从我国当前实际情况看,配电网设备多,分布广,且与用户密切相关。但是,这些配电网中的线路绝缘水平不高,且没有避雷线的保护,因而很容易受到雷击的破坏,影响到了用户的正常用电和人身安全。所以,配电网防雷具有非常重要的意义,对保障电力系统正常运行有着关键作用,是电力系统工作中的重要内容。
2配电网防雷的难点分析
2.1配电线路雷击故障突出
如果配电线路在运行的过程中遭到雷击,那么就会出现绝缘子闪络的情况,区段比较明显。通常情况下,输电线路所在位置的地形和其遭遇雷击有很大关联,而不可单单依据架空线路杆塔所处地点的高矮来判定会遭遇雷击与否。有许多线路的杆塔架设在比较矮的地点,可是依旧常常产生雷击故障。伴随线路电压级别的提高,线路出现边相事故跳闸的概率会相应增高,证明在有关线路中或许会出现绕击。对于开关的保护动作来说,雷击导致的事故无论是多相的亦或是单相的,均有较大重合闸重合概率,大概在70~85%左右。通常情况下,配电线路雷击导线具有较低的耐雷水平,一旦配电线路发生绕击,将可能引起线路故障跳闸。
2.2故障定位困难
配电网的故障定位系统的主网不完善,如果配电网遭到雷击引起线路跳闸,便会加大故障定位的难度,增加了维护的工作量与工作时间。
2.3维修难度大
针对一些空旷地区和山区的线路,配电网遭受雷击的概率更大。而这些地方由于地方偏远,地理位置条件不好,无疑增加了维修的难度。此外,从技术层面看,配电网与用户线路直接相连,同时,多数用户并没有安装备用电源。这种情况下,用户很少会主动对线路和设备进行维修。而这些线路和设备在长时间未检查和维修的情况下,其中的问题也无法及时发现,绝缘点被破坏就不能及时排除,这也增加了线路受雷击而出现跳闸的概率。
3配电网防雷技术分析
3.1线路防雷技术
在配电网中,主要有架空线路进而电缆线路两种。一般电缆线路往往埋在地下,这种线路受雷击的影响小。而架空线路多在空中,其受雷击影响大。因此,线路防雷主要指的是架空线路的防雷。架空线路防雷方法有很多,主要包括安装避雷器、架设避雷线和防弧金具等。
3.1.1安装避雷器
在对配电线路进行防雷保护的过程中,避雷器发挥的作用非常大,也是一种有效的防雷方法,能够对整个配电线路起到比较好的防雷保护作用。避雷器安装在线路和大地之间,可以使雷达产生的过电压对地放电,最终保护到配电线路。避雷器在遭受到雷击过电压时,可以借助氧化锌阀片对地放电,限制雷电电压,达到保护的线路的作用。目前已经研发了多种类型的避雷器设备,常见有无间隙避雷器和氧化锌避雷器,其中氧化锌避雷器能够免于维护,能够对配电线路中的特殊部分进行保护。在刀闸和柱上的开关位置安装相应的避雷器,能够对配电线路起到比较好的保护作用。
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3.1.2中压架空线路
防雷的最主要办法就是架设避雷线。从我国目前的电力行业看,对于一些重要的线路,或者是在雷暴天气多发的地区,可以通过全线架设避雷线来减少雷击事故。而对于35kV的线路,可以将避雷线架设在变电站和发电站的进出线段。而对于10kV的线路,一般无需避雷线,但是对于重要的10kV线路或者是多雷地区,也可以通过架设单根避雷线来减小雷害事故。架设避雷线这种防雷技术的优点是能够有效降低雷电感应电压对配电网线路的影响,并对直击雷有着很好的防雷效果。但是,这种防雷技术的缺点是很容易对线路形成反击,并且其投资成本很大,对绝缘导线雷击断线的防护效果不是很好。
3.1.3安装防弧金具
在对配电网进行防雷改造时,要加强在地域宽广、空旷、山顶等地区的防护。在杆塔上方安装防弧金具,增加线夹与导线之间的接触面,预防线路出现断线的问题,以提升配电网的防雷水平。例如为了有效解决各配电线路的防雷效果与运行工况,某供电局决定在总长6.02km的线路负荷中安装64×3只防弧金具,在距离绝缘子轴线的100~150mm范围内安装新型穿刺型防弧金具,在雷击过电压的作用下线路闪络会导入到防护金具中,有效定位工频电弧的路径,避免绝缘导线遭受雷击断线。
3.2设备防雷技术
根据设备的不同,在配电网中,设备防雷技术可以分为开关设备防雷、开闭所防雷和配电变压器防雷三种。
3.2.1开关设备防雷
主要是在联络开关或者分支开关等配电网线路的开关设备上安装避雷器。通过对这些开关设备的防护,可以有效防止雷击电波对配电网设备的损害。
3.2.2开闭所防雷方法
主要是将避雷器安装在开闭所的进线、出线和母线上。并且,避雷器还可以与开闭所中的保护设备并联。这样,当出现雷击时,避雷器就会起到作用,将危险电压引入到大地,从而保护开闭所中的设备。
3.2.3配电变压器的防雷
在高压一侧安装避雷器。同时,避雷器的接地线与变压器的金属外壳、变压器低压侧的中性点相连接,并一起接入大地。此外,“正、反变换过电压”也可能会对变压器造成损害。针对这种情况,可以在变压器的低压侧安装避雷器,来减少这种损害。
4配电网防雷对策
4.1加强线路防雷工作
架空路线很容易遭受雷击,所以要加大这部分的防护。防雷工作可以从安装避雷器,架设避雷线等方法,对相应的线路进行防雷保护。
4.2加强设备防雷工作
设备对配电网电路的运行有着决定性的作用。同时,受到雷电感应电流和电压的影响,这些设备也容易发生雷害事故。因此,可以通过安装避雷器等方式,将雷击电流引入大地,从而避免设备受到损害。
4.3提高线路绝缘水平,减少线路闪络的频率
为了对配电网供电的可靠性和稳定性进行提高,减少线路闪络的频率,工作人员需要依据具体情况,适当提高配电线路的绝缘量。通过绝缘体线段来替换已有的半裸与全裸导线,并在该路段中增加绝缘子片,或者是在导线与绝缘子接口中,适当增加绝缘子数量,更换绝缘子型号,起到绝缘作用。此外,在配电线路中安装绝缘子,需要根据相关规定:如果杆塔高为40m时,每增加10m需要安装1个绝缘子,如果超过100m,需要根据操作经验与线路的运行状态,适当安装绝缘子,以提升线路绝缘的水平。
结语
综上所述,我国的配电网分布广泛、设备复杂,绝缘水平较低,如果遭受雷击,就会影响到整个系统的运行状态。因此为保证配电网安全稳定运行,必须编制防雷治理试点计划,有效应用防雷技术性措施,安装垂直地极,提高线路绝缘水平,减少线路闪络的频率。
参考文献:
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论文作者:韩峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签:防雷论文; 线路论文; 避雷器论文; 配电网论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第34期论文;