10kV配电线路防雷技术分析与应用论文_陈欢廉

10kV配电线路防雷技术分析与应用论文_陈欢廉

江门电力设计院有限公司 广东江门 529000

摘要:随着社会的快速发展,人们对电力的需求量越来越大,对电力系统的安全稳定性提出了更高的要求。配电网是向用户配发电能的重要电能输出网络,其安全稳定性直接关系到电力系统的运行。目前,10kV配电线路是主要的配电网络形式,但由于其网络架构复杂,绝缘性能差,在雷电天气常会遭到破坏,严重影响到供电的安全稳定性。因此,做好10kV配电线路防雷工作极为重要。

关键词:10kV配电线路;防雷技术;应用

引言

我国地域面积辽阔,气候各异,很多地区在夏天都会受到雷击的影响。10kV配电线路在受到雷击之后会发生故障,直接影响电网的正常运行,甚至还会导致各种设备的损坏,对电力企业造成严重的影响。因此,电力企业必须要重视10kV配电线路雷击的问题,采取科学的防雷措施,保证电网系统的安全运行,同时也提高企业的经济效益。

1 10kV配电线路遭遇雷击的影响因素

1.1环境因素的影响

环境因素是影响配电线路操作的主要因素。配电线路的回路都存在一段距离,一旦工频续流被击穿,那么连杆线路网络也会随之发生故障。如果雷云活动与配电项目线路的距离比较远,那么为了防止放电击雷故障,则需要替换U60%的高压,这样才可以降低配电线路的雷电比率,使配电线路可以对电压做出相应的感应。此外,还可以利用绝缘子提升配电线路的防雷水平。受环境因素的影响,配电线路在面临雷雨云天气时,各回路间很容易出现雷击事故。

1.2缺乏防雷设备

电力部门为了利益,节省开支,防雷设备多采用公用模式,很多避雷器都是多设备共同使用,这在很大程度上降低了防雷的作用,致使雷电防护能力大大降低。此外,还有一些电力部门在安设防雷设备时未能按照10kV配电线路的实际情况进行安设,防雷装置数量不足直接影响了配电线路的防雷效果,在雷雨天气极容易受到雷电破坏。

1.3线路设计安装不合理

10kV配电线路的雷击事故频繁发生,主要原因是配电线路设计安装不合理所致,配电线路在设计时并没有给予防雷设计充分的重视,一般都是按照最根本的标准进行防雷设计,未能结合当地的实际地质条件与气候条件进行有针对性的设计,这在很大程度上影响了配电线路的防雷效果。此外,配电线路的防护工作未能充分考虑防雷作用,而仅是应付上级检查,使配电线路的防护工作流于形式。

1.4配电线路自身的问题

10kV配电线路自身也存在着问题,直接影响到线路的防雷作用。比如10kV配电线路存在着地极接地电阻、线路架空等问题,这些问题的存在直接影响到配电线路的运行安全,在面对恶劣的雷雨天气时极容易发生雷击事故。

2 10kV配电线路防雷技术

2.1架空绝缘导线的防雷技术

发生雷击后会使得架空绝缘导线受到非常严重的影响,并致使线路中的绝缘子发生闪络现象,这种情况会对导线的绝缘层产生破坏作用,使得绝缘层被击穿,此时线路的表面会出现很多击穿后留下的小孔隙,电弧弧根的燃烧只能在针孔附近进行,那么这样即很容易烧断导线,导致配电线路无法正常工作。要预防,可两种方法来实现:首先是堵塞法。这种方法的作用是可以有效避免架空线路在雷击后的闪络,从而形成工频续流起弧;另一种方法则是疏导法。这种方法的侧重点是把绝缘子周围的绝缘导线裸线化,将工频电弧的弧根进行转移,从而有效防止在发生雷击后导线被烧断的可能。

2.2终端杆塔的防雷技术

终端杆塔的防雷技术,其核心技术是在配电线路的末端位置安装避雷器,以此来避免雷击时可能出现的线路断开的状况。使用这种防雷技术,其最大的优势是可把配电线路中的磁场能量有效转换为电磁量,同时会使得配电线路中的电压相应地增高一倍。

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2.3同塔多回路架设线路的防雷技术

对于同塔多回路架设线路,在多个回路之间应设置同样的绝缘水平,同时通过选择适宜的位置安装尽可能多的避雷器。但一旦这种线路遭遇雷击后就很容易造成对周边线路产生一定的反击作用,所以在绝缘方式上,尽可能使用不平衡的方式。在同塔多回路的架线线路中,多个回路的线路可能会出现闪络问题,这是由于绝缘子存在不同的耐压性,其中较低耐压性的线路就会更早出现闪络,同时也会增加其他回路耦合的几率,因此而提高配电线路的防雷水平。

2.4有效降低10kV配电设备的接地电阻

降低10kV配电设备的接地电阻,可以起到有效的防雷效果。垂直接地极的方式是经常使用的一种降低接地电阻的方式,在具体操作中,需要防雷设备的引下线最近处钻一个深孔,在深孔中直接进行垂直接地极的方式,这种方式的接地电阻较低,因为深孔中的电阻率较低。另外,还可以选择使用降阻剂来降低接地的电阻,一般情况下,在水平接地的周围,采用降阻剂,可以有效的降低配电设备的接地电阻,但是这种方法会受到降阻剂性能的影响,如果降阻剂的性能发生改变,则无法实现降低接地电阻的作用。除此以外,增加水平接地体也是一种可以选择的方式,但是通过该种方式,很难将接地电阻降低到目标值,因此,在实际中该方法使用的概率较低。

3 提高10kV配电线路防雷水平的有效方法

3.1提升防雷技术水平

提高10kV配电线路的防雷水平要从线路中的主要设备着手,包括柱上开关、变压器、电缆分支箱等。通过安装柱上开关和闸刀提升电网运行的安全性,对配电线路进行灵活操作,遇到雷电故障的紧急情况可以通过闭合或断开柱上开关控制线路的接入和切出。在柱上开关处安装壁垒器,防止开关被雷电击毁。变压器是配电线路中的主要设备,避雷器应安装在变压器低压侧,并对低压侧、变压器外壳、低压侧中性点和高压侧变压器进行接地设置。电缆分支通过配电箱进行连接,应在电缆分支箱两侧安装避雷器,并选择具有防爆脱离功能的避雷器,抑制感应雷电,避免电缆分支箱受到雷电直击。

3.2加强设备的维护管理

加强对10kV配电线路防雷设施的维护管理工作,在每年雷雨天气的集中季节,提前做好设备检查维修工作,重点检查接地引线是否发生锈蚀、接地引线的连接处是否紧固,接地体周围地面情况是否存在异常等。对线路中的防雷保护装置进行定期检查,对重点部位的设备维护情况要进行拍照和记录。通过防雷技术和管理手段的相互结合,全面提升10kV配电线路的防雷性能,为线路的正常运行提供保障。

3.3采用避雷针防雷

避雷针会对雷电的雷场产生畸变,继而把云层放电通路引入到避雷针中。避雷针具有静电感应,它的电荷和雷电的电荷电极是相反的,而异性电荷会产生相吸作用,进而造成放电电流,再通过接地装置把雷电引入到大地中。异性的电荷在静电感应的作用下都会聚集在避雷针的顶端,而且还会中和云层中的电荷,使云层中激烈放电的现象得到消除。

3.4加强配电线路的监管

在10kV配电线路运行过程中,相关工作人员需要加强对配电线路的监管。一般情况下,单纯的电缆线很容易出现断线、绝缘击穿等问题。因此如果配电线路的绝缘效果较低就需要有选择性地使用自动重合闸,对于纯架空的配电线路则需要采用投运自动措施,对于电缆长度未达到整条线路70%的10kV配电线路不需要考虑绝缘子的影响。

结束语

综上所述,在10kV配电线路防雷技术当中,我们首先了解了防雷水平的指标,接着对常见的防雷技术进行的分析,然后通过具体的案例形象地介绍了在10kV配电线路中针对具体情况地具体举措,进一步地了解了10kV配电线路技术的应用。

参考文献:

[1]郭权文.10kV配电线路防雷措施研究[D].华南理工大学,2015.

[2]韦钰.上海10kV城郊配电线路防雷措施的研究[D].华东理工大学,2014.

[3]唐军.珠江三角洲某地区10kV配电线路防雷性能评估及其策略研究[D].华南理工大学,2012.

论文作者:陈欢廉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/7

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