摘要:当前阶段我国经济处于持续发展的状态,而且发展速度十分迅猛,无论是人们的生活、社会经济发展以及国家安全都离不开安全、可靠且稳定的电能供给。配电线路的安全、可靠运行问题一直受到供电企业的高度重视以及有关部门和广大群众的高度关注,其中雷电这一自然因素导致配电线路故障停电是重点关注问题。如将电网整体比作人体,那么配电线路就好比人体的血管,而10kV配电线路则是人体内的主要动脉,一旦10kV配电线路发生故障会造成较大面积停电,消极影响十分严重。综合近些年来10KV配电线路运行过程中发生的故障情况可以得出结论:雷击因素是引发10KV配电线路故障的主要原因之一。为了提高10KV配电线路供电的安全性、可靠性以及稳定性,减少发生故障停电频次,本文特对10KV配电线路防雷现状以及具体的应对策略进行探究。
关键词:10kV配电线路;防雷现状;应对策略
一旦10kV配电线路遭遇雷击,必然会严重影响供电系统的正常运行,轻则会发生故障跳闸停电现象,情况严重时会导致倒杆、断线、设备损坏、触电伤亡等电网、设备和人身事故,严重危害电网安全甚至广大群众的生命安全。对于10kV配电线路而言,雷击所造成的危害显而易见、十分严重,因此供电企业很有必要应对雷击危害,积极采取技术措施,提升10kV配电线路防雷水平。
一、我国10kV配电线路防雷现状分析
当前时期,国际范围上最常用的线路架设方式即为架空线路,架空线路相对电缆线路具有投资低、施工难度小、故障查找方便等优越性,故在配电线路中得到广泛应用。但是,架空线路容易受到雷击等恶劣天气影响,目前,世界各国针对自身环境、气候以及其它客观原因对有效的防雷措施进行研发,防雷措施主要分类为疏导和堵塞两种方式。
疏导防雷措施指的是遭受雷击之后最短时间内将雷击电弧进行有效疏导,从而最大限度降低雷击对线路设备造成的损坏程度。使用闪络保护型线夹是美国和瑞典常用的疏导方法。
堵塞防雷措施则是指为了最大限度降低雷击闪络的次数而尽最大努力将绝缘水平进行提升。此种防雷措施的效果相比疏导防雷而言更加显著,但是也有一定的缺点:成本较高,而且操作难度更大一些。
目前,我国结合自身经济以及技术发展水平更多的选用疏导防雷措施,虽然我国防雷技术较世界范围内的其它国家起步相对较晚,但是近些年越发重视防雷技术的研究。从全国范围内10kV配电线路防雷措施、技术水平来看,城市和农村存在较大差距,经济发展水平和防雷技术水平成正比例关系,也就是经济水平越高的地区防雷措施相对更加完善,而农村、偏远地区等经济发展水平较差的地区防雷措施相对较差。
二、10kV配电线路遭遇雷击的原因和具体危害分析
通常情况下,发生在配电线路上的雷击过电压可分为两种形式,第一种形式的引发原因是雷电直击配电线路所引发的安全事故,被称之为直击雷过电压情况;第二种是雷击中了配电线路一定区域范围内的物体或者地面,然后通过电磁感应产生的过电压危害,此种情况被称之为感应过电压。目前,配电系统实际运行中,10kV配电线路随配电线路建设的不断完善成为配电体系中的重要部分,因雷击引发的跳闸停电已经得到大幅度降低,供电的可靠性得到有效提升,这足以证明提高10kV配电线路防雷水平的重要性。但是,10kV配电线路也常常受到雷击过电压的严重影响,其中雷击导致线路发生短路、电气设备绝缘击穿十分常见。
三、雷击引发过电压事故特征分析
1.雷击过电压事故具有普遍性
据不完全统计,2017年我国某县某天因雷电原因导致10kV配电线路共计发生36条(次)雷击跳闸事故,沿海专业养殖户的专用线路也因雷击发生故障停电,对该养殖户造成了重大的经济损失,同时因线路断线给过往人员人身安全造成严重威胁。10kV配电线路雷击过电压事故最容易发生在旷野地区(空旷地带),究其原因是旷野地区地理条件十分复杂而且多变,线路没有建筑物等保护屏障,因此更容易受到雷击以及雷击次生灾害影响。
2.配电线路具有防雷特性
导线和塔杆是配电线路的重要组成部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,塔杆的塔头都安装有抱箍、横担、连接螺栓等金属材质,此类物质的存在,类似避雷针结构的迎面先导于塔杆顶部形成,所以这也就造成塔杆本身容易吸收雷击层中电荷的情况,从而引发相应的雷击事故,此种情况在地形平坦的旷野中发生机率更高。除此之外,导线也带有一定程度的引雷特征,虽然配电线路导线是架空形式,也就是与大地处于绝缘状态,但是当雷击带有的电荷受到导线附近凸起物吸引而向下运行时,导线电压和下行雷击电荷会发生电位叠加的情况,也就是雷击事故。
四、10kV配电线路防雷策略探究
1.合理应用架空避雷线
对于相对大型的建筑或者是发射架等设备而言,经常会对架空避雷线进行应用,良好的屏蔽功能是架空避雷线的直接优势,在10kV配电线路中对架空避雷线进行应用可使得避雷结构的有效性大幅度提升,从而对10kV配电线路进行有效的防护,所以需要根据线路运行环境、投资能力对架空避雷线进行合理选用,提升10kV配电线路的防护效果。
2.安装避雷器
10kV配电线路中最为重要的防雷装置当属避雷器,其主要作用是对整个线路进行保护。无间隙避雷器由于受到雷击过电压、工频电压以及续流的共同作用极易发生老化,相应的防雷作用丧失。氧化锌避雷器可对配电线路中最为薄弱的环节实行有效防护,如将其安装在线路、变压器、开关刀闸等部位可很有效地防护配电线路。
3.提升线路绝缘水平
雷云活动和放电随机性决定了雷击过电压的幅值。通常情况下,对比感应雷过电压和直击雷过电压幅值,前者幅值更小一些而且浮动范围更大,所以控制难度也更大。当直击雷过电压幅值较感应雷过电压幅值更小时会引发10kV配电线路的故障,从而导致短路情况发生,所以需要最大限度提高线路绝缘水平。目前,我国绝大多数10kV配电线路距离长且绝缘化率较低,一旦上述情况发生极易引发安全事故,所以需要尽可能的采用的新材料和新技术,切实提升线路绝缘的整体水平,从而可更好地发挥防雷作用。
4.安装防雷过电压保护器
防雷过电压保护器和10kV配电线路的导线以及绝缘子进行并联,然后对导线引流球之间的串联间隙进行利用,从而达成较好的避雷效果是防雷过电压保护器的工作原理。防雷过电压保护器是10kV配电线路防雷措施中十分有效的一种,本身具有较多优势,经济性和实用性均十分理想。
5.科学选择适宜的投运自动重合闸装置
一旦10kV配电线路因雷击发生故障,为了防止雷击故障的进一步扩展,可将自动重合闸装置安装在线路中合适的位置。当然也有特殊情况存在,即配电线路全部采用电缆,或者是电缆和架空绝缘导线的混合线路,且电缆比例高于整个线路的40%以上时,不考虑安装自动重合闸装置。还有一种也是混合线路情况,电缆和架空裸线组成的混合线路,此种线路中电缆所占比例高于整个线路的40%以上时,不考虑安装自动重合闸装置。
五、结束语
总之,随着我国经济水平的不断发展,对电能的依赖性越来越高,电量需求量越来越大,对供电系统进行防雷保护以提高供电安全性、可靠性是电力企业不可回避的问题。雷电是自然界的正常现象,虽然我们无法避免,但是可以通过提升防雷技术措施对供电系统特别是重要的10kV配电线路进行保护。上述讲到发生雷击事故不仅会造成线路故障停电,严重时还会引发火灾甚至人身安全等严重危害,所以需要不断强化防雷措施、提升防护水平,争取最大限度保障电网安全和广大群的人身安全。
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论文作者:翟永明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签:线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 措施论文; 发生论文; 导线论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第20期论文;