架空配电线路雷击分析与防治措施论文_刘永军

架空配电线路雷击分析与防治措施论文_刘永军

(黑龙江省宝泉岭电业局安监部 黑龙江鹤岗 154211)

摘要:根据相关数据分析,雷害事故是当前架空配电线路中最严重的问题之一,且其发生次数十分频繁,给我国各大配电网的供电可靠性和电网安全造成了严重的威胁,对于人们的生产生活用电必然也造成了一定程度的消极影响。为了解决这一问题,需要深入细致分析架空配电线路中的雷击发生状况,并据此制定相应的防雷保护措施。

关键词:架空配电线路;雷击;防治措施

电力作为我国主要的基础事业,其稳定发展可促使我国社会的稳定和经济发展。电力企业发展过程中,因为雷击影响电力输送的现象非常多,已经引起电力企业的关注。目前,很多架空配电线遭受雷击的破坏,所以日常工作中电力企业要积极进行防雷工作,总结配电线防雷问题的原因,制定相应的对策进行防雷。

1当前架空配电线路防雷存在的问题

1.1自然环境

由于山区的地势起伏大,森林覆盖面积广,降雨量大,所以,经常出现雷击的情况。对配电线有巨大影响,相关部门需要采取有效措施进行配电线防雷,充分考虑自然环境对配电线正常工作的损害。

1.2配电线杆塔

配电线工作中杆塔的架设是基本的装置,根据材质划分,杆塔可分为水泥杆和钢管杆。现在很多配电线进行防雷保护工作时杆塔对其造成很大影响,所以,杆塔高度和材质的设置成为研究人员主要研究的问题,钢筋混凝土的应用比较广泛,足够支撑起配电线。但是一旦引起雷击很容易造成对杆塔内部钢芯的影响,极易产生杆塔的爆裂。如果杆塔长期使用,一旦雷击冲击波会流经拉线,产生高温对配电线正常运输电力工作带来影响。

1.3接地装置方面

配电线的工作中接地一体化装置的运用可以实现电气相连,将地面和电气设备进行连结,其中接地极主要将金属物体利用电气设备和地面进行连结。经研究发现,电网降阻和地网腐蚀是配电线防雷工作的主要问题。如果输电范围内配电线的降阻剂超过450就会发生地网的腐蚀现象,短期内会导致地网断裂。

2配电线路雷击的危害

配电线路长期暴露于自然环境中,受风吹、日晒、雨淋及雷击的风险均较高。雷击对配电线路所造成的危害主要体现在“跳闸”、“单相接地故障”等方面。受雷击后,线路的过电压将瞬间升高,此时,绝缘子闪络的现象将随之出现。受其影响,工频电弧逐渐发展成为短路通道,最终引发跳闸。跳闸故障的出现,是导致断电的主要原因,对电力用户生产及生活均会造成较大的不良影响。此外,配电线路雷击故障发生后,雷电波同样容易沿线路侵入变电站,导致电力系统中的二次设备受损,进一步加重电力企业的损失。

3架空配电线路防治雷击的关键措施

3.1科学的分配配电线路

由于雷击现象主要是受配电线周围的自然环境和地理环境等因素的影响。所以进行配电线路的设置时要远离雷击频繁的地区。例如远离深谷、高山和山坡地区等,减少配电线遭雷击的概率。根据我国雷击地带频发板块的调查,配电线路的设置主要远离下面地区:首先,远离矿藏丰富和地下水位高的区域,由于该区域导电性强,配电线在此设置会增加雷击的概率。其次,远离土壤电阻率低的区域和经常发生电阻率突变的地区,该地区很容易引起雷电。最后,靠近河谷、深谷和森林等地区也容易引起雷击,所以要远离。上述几点地区要减少配电线路的设置,降低雷击的概率。

3.2降低设备接地电阻

接地电阻超标是导致配电线路遭遇雷击损坏的主要原因。不同设备对接地电阻的要求不同。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按照架空配电线路及设备运行规程要求,容量100kVA及以上的变压器其接地装置的接地电阻不应大于4Ω,每个重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω;容量为100kVA以下的变压器,其接地装置的接地电阻不应大于10Ω,且重复接地不应少于3处。柱上开关、隔离开关和熔断器的防雷装置,其接地装置的接地电阻不应大于10Ω。接地引下线与接地装置应可靠连接。因此,为预防雷击,对接地电阻超标的问题进行处理是关键。导致接地电阻超标的原因较多,土壤电阻率、接地体氧化腐蚀、接地连接不可靠均为导致上述问题出现的关键原因。配网管理人员可通过新接地安装技术、预防腐蚀、接地检查维护等方式,达到降低设备接地电阻的目的。例如:10kV配线线路处于山区,土壤为松沙石。受腐蚀问题的影响,杆塔的接地电阻极容易增大,且容易失去接地。针对此类问题,应采用镀铜接地极垂直焊接等方式改造,达到降低接地电阻的目的,提高10kV配电线路运行的安全性。

3.3安装避雷装置

3.3.1可控放电避雷针的安装

避雷针主要是由储能装置、金属装置、针头和接地装置组成,安装过程中将避雷针安装在杆塔顶部的底线支架上,具体安装数量结合配电线周围的环境杆架自身的特点而定,避雷针的数量满足配电线避免雷击即可。避雷针的主要工作原理是利用储能装置和动态环控制针头出的电场,雷击现象发生前就产生更高的电场,进行脉冲放电,避免雷电击中。

3.3.2负角保护针的安装

负角保护针主要安装在杆塔顶端和导线上面,具体作用是减少雷击临界击距,主要工作部分是杆塔导线顶端,也是雷击过程中第一道防线,但是由于负角保护针对配电线的保护,雷电只能击中地面。该装置主要应用在山顶等高处的杆塔中,并且钢针长度为1.5米,对雷电起到良好的屏蔽作用。

3.3.3雷电接闪器

该装置主要是接闪器的运行状态时避免雷电,避雷效果明显。实际上,雷电接闪器是一种感抗装置,发生雷电的时候可以迅速的减少通过杆塔的电压,保护配电线路。实际工作的时候,雷电接闪器可以减少总电压的30%以上。另外,雷电接闪器可以对雷击的次数进行记录,为科研人员研究雷电对配电线的影响提供数据帮助。

3.4安装自动重合闸

现在自动重合闸分为单相装置、三相装置、综合装置和停用装置。如果配电线遭受雷击受到损坏,自动重合闸中的继电保护就会起到重要作用,断路线路断电后立即接连断电,保障电力系统的正常输送,不但保护了配电线的安全,还减少了经济损失。自动重合闸对配电线路的防雷有明显效果,实际运用中有很大的优势,降低配电线遭受雷击的断电几率。不过自动重合闸的瞬间断电和瞬间链接技术还有待提高,需要专业的科技人员对其进行研究,提升自动重合闸的技术水平,具体工作中充分发挥自身优势,保证配电线的安全运行。

3.5提高配电线路的管理工作

提高配电线路的管理工作可有效减少雷击现象,配电线路的建设过程中,电力企业要加强安全防护。相关技术人员时刻关注监控数据的变化,工作中随身携带避雷装备。在雷电高发的季节,严格检查配电线相关设备运行的情况,结合先进的防雷工作进行全方位的部署,保障配电线防雷工作落实到位。另外,配电线遭受雷击后,经常出现跳闸的状况,这时就要及时作出补救措施。对跳闸严重的区域或者配电线,可适当的增加绝缘子的数目,另一个回路汇总绝缘子的数目不变,就会产生回路偶合情况,保证配电线路的稳定运行。

4结语

综上所述,对架空配电线工作的实际情况和防雷工作的深入进行发现,光靠配电线自身的防雷作用是不够的,要想配电线有良好的防雷作用,就要总结出配电线雷击的原因,根据原因采取措施。通过科学的分配配电线路、安装避雷装置、安装自动重合闸和提高配电线路的管理工作几点对策进行解决,保障配电线的稳定运行。

参考文献:

[1]刘学虎.不同地形条件下架空配电线路防雷方案研究[J].电子测试,2015(10):156-157.

[2]王楚雄.探讨架空配电线路雷击故障特性及防雷策略[J].中国新技术新产品,2017(17):30-31.

论文作者:刘永军

论文发表刊物:《河南电力》2018年17期

论文发表时间:2019/3/4

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