摘要:雷击跳闸是一个影响线路稳定、安全运行的重要因素。为了切实提高10kV配电线路运行的安全、稳定性,深入分析了10kV配电线路出现雷击的原因,并针对原因提出了一些解决雷击问题的措施。
关键词:10kV配电线路;电气设备;防雷措施;绝缘水平
随着我国经济的快速提升,人们对电力使用需求的可靠性和稳定性要求变得越来越高。10kV配电线路以及设备出现故障不仅会给人们的生活带来不便,同时也会给企业造成巨大的经济损失,进而降低电力公司供电服务的水平。近些年来因为雷电所导致的电力事故层出不穷,在整个电力事故原因中占据很大的比例,所以我们要对10kV配电线路设置中的防雷工作进行探讨,提出相应的防范保护策略
1雷电的破坏
在10kV线路的布设过程中,主要采用架空线的方式。有一些线路处于郊区或是野外很容易成为雷电袭击的对象。经过统计,我们发现在配电线路上出现电压超出85%的过电压数量,其中15%的原因都是由于雷电导致的。
(1)雷电感应。天空中的带电云层和与大地之间产生的巨大静电场。在雷击作用下出现大范围的电力释放,当正负电荷与附近地面中的导体、电力线路以及金属设备相接时,就会产生束缚电荷。由于无法快速疏散电荷而形成了感应过电压。尤其是当雷击放电与输电线路相交时这种感应器过电压的数值可达到数百千伏,瞬间导致整个电力网络中的线路由于电流和电压过大出现绝缘闪络的现象,进而影响到整条线路上的所有连接的电气设备受到破坏。
(2)直接雷击。当雷电直接击打在架空电线路或是与建筑物接触时,强大的雷电所造成的电波会沿着输电线路直接进到建筑内部。同时高电位以及闪络放电的原因造成室内电气设备的损坏。雷电生成的电流值和电压数值非常高,低则几万伏瞬间电压值可达到几百万伏。而且它出现的时间非常短暂,短时间所释放出的巨大能量从功率角度来看具有强大的破坏力。
2.10kV配电线路产生雷击的主要原因
10kV配电线路产生雷击的主要原因有:①绝缘水平比较差。雷电放电时,配电线路达不到雷击放电的绝缘水平,导致线路被击穿,在较短的时间内,配电线路无法保证其供电正常,从而引起线路跳闸故障停电或者雷电击坏线路设备和用户电器。②防雷水平比较低下。当前,很多地区主要采用安装避雷器、绝缘导线等一些防雷措施来防止10kV配电线路遭到雷击。这些措施已经无法满足当前配电线路保护的需要,运行时间一久,这些防雷设施的防雷性能就会有明显的降低,这对10kV配电线路防雷是非常不利的。③在安装配电线路的时候,施工人员对线路设备防雷性能不熟悉,施工不注意细节,很容易出现各种安全隐患,导致配电线路无法抵御雷击。在安装配电线路的时候,施工人员仅重视提高配电线路的安装质量,而忽视了防雷处理方面存在的问题。一旦出现雷击,就很容易给配电线路造成严重的危害,这样不但会降低配电线路的防雷效果,还会损坏配电线路。
3防雷思路
为了防止电力线路因遭受雷击而导致线路承受过电压的问题,除了提高电力网络线路的绝缘能力之外,同时还要对电力网络布设采取相应的防范措施,比如将避雷线架空,使因雷击对配电线路上产生的电弧快速消除,防止线路在高电压高电流的作用下出现熔断。当然还应当采用避雷设备或是过电压保护装置提高防雷的有效性。
4.10kV配电线路防雷措施
在电力系统中,10kV配电线路是一种比较常见的线路类型,应该根据配电线路本身的运行特点,采取有针对性的措施来防止雷击。这就要求我们必须针对雷击影响分析原因,找到有效的应对措施,确保线路运行的安全,降低雷击给配电线路造成的影响。
4.1安装避雷线
配网标准设计往往需考虑造价的问题,模块化设计时,采取的防雷措施都是安装避雷器,但在实际运行时,避雷器的防雷能力有限,且很难观察是否损坏,给运行造成很大的麻烦。在10kV配电线路防雷保护的时候,避雷线的作用是非常突出的,其能够很好地保证线路本身的绝缘水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在雷电放电的时候,雷击感应产生电压要比避雷线小很多,这样避雷线能够很好地分担电压,截取雷击感应,进而保护绝缘导线。避雷线的保护能力较好,尤其在宽敞的地方,防雷处理效果更好。虽然避雷线的投入前成本比较高,但其投入后维护成本很低。
避雷线具有较高的防雷性能,即直击雷防护性能、感应雷防护性能。以直击雷防护性能为例,在已建10kV架空配电线路加装避雷线时,为了满足机械应力、电气距离方面的客观要求,可以塔顶为基点,向上合理延伸一段塔头,并用金具将其连接好,适当增加避雷线、导线横担二者间的距离,增加导线处避雷保护的具体宽度,覆盖好上导线。这样,线路杆塔被雷电击后,地线、导线二者间存在一定的耦合,有效降低绝缘串两端的电压,进一步提高了线路的耐雷水平。当输电铁塔被雷击后,避雷线会分流部分雷电流,加上避雷线、杆塔二者紧密相连,其电压和杆塔链接点的电压相同。在导线耦合作用下,这部分电压会叠加到对应的导线,在降低绝缘子串两端电压的同时,耐雷水平大幅提高。对于加装避雷线的杆塔,要尽可能降低杆塔接地电阻,而已建10kV架空配电线路接地电阻、耐雷水平是反比例关系。以杆塔的土壤电阻率为基点,将其接地电阻,进一步提高配电线路内雷水平,采用穿钉螺栓加固避雷线金具安装的位置,防止抱箍下滑,将常用避雷线的金具合理安装到加高的钢管上,合理安装避雷线,提高已建10kV架空配电线路的防雷水平。
4.2重视配电线路本身绝缘能力的强化
在强化配电线路绝缘能力的时候,电力企业应该分析10kV配电线路所处的环境情况,然后根据需要强化线路的绝缘能力,并定期检查线路本身的绝缘效果。例如,对接地装置进行接地电阻检测,对于那些不达标、存在缺陷的接地装置,要及时进行整改;针对接地设备制订严格的周期性管理规范,并根据防雷要求的数据检查接地装置绝缘能力。供电企业要想更好地配置配电线路,保证绝缘措施落实到位,就必须根据所处的环境来强化配电线路的绝缘能力。例如加装绝缘导线,确保配电线路本身的绝缘水平能够满足防雷需要,避免雷电给配电线路造成危害。
4.3重视电气设备的保护
在电力系统中,10kV配电线路电气设备比较容易受到雷击的伤害。在雷击放电的时候,电气设备周围会形成一定的电磁感应,加上雷区的长期雷电作用,会给电气设备的正常运行造成很大的影响,严重时,会烧毁电气设备,给10kV配电线路的正常运行造成严重影响。10kV配电线路电气设备主要包含了线缆、开关、变压器、避雷器等。针对电气设备采取一些防雷措施能很好地提高电气设备运行方面的能力。比如为了避免变压器在遭遇雷击的时候受到破坏,可通过加装避雷器或者防雷线夹等措施进行接地防雷。将设备接地防雷方面的优势发挥出来,将产生的雷电导入到大地中去,能够很好地保护变压器。在10kV配电线路中,电气设备的作用是非常突出的,所以,必须分析电气设备的运行情况,并根据实际情况提出防雷措施,保证防雷装置安装的合理性,保证电气设备防雷的有效性。
4.4架空线路需要采取的防雷措施
在10kV配电线路中,架空线路是非常重要的结构。由于受到环境、地理等一系列条件的影响,架空线路非常容易受到雷击,所以在规划架空线路的时候,必须根据需要采取防雷措施。首先,应该改进架空线路导线的相关结构,将绝缘线路使用进去,确保架空线路本身基础的安全性。电力企业可以为架空线路加装绝缘套,这样能够避免雷电击穿绝缘表层,确保内部线路的安全。其次,可以在架空线路比较敏感的地方安装避雷装置,保护其中脆弱的部分,确保架空线路的整体稳定性,切断雷击传输。最后,还应该调整放电间隙,疏导雷击放电。在架空线路中,其绝缘子部分往往会采用并联的方式。这能够给线路安全提供一定的间隙,运行单位通过调整间隙电压,确保其比雷击电压高。这样即便雷击强度比较高,也不会给架空线路造成冲击,防雷击能力也会提高。
结束语
目前,10kV配电线路遭受到的雷击比较严重,影响了电力的正常输送,所以,我们必须认识到10kV配电线路保护的重要性,并积极采取措施做好防雷处理,提高线路的防雷能力,保证电网的安全性和稳定性。
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论文作者:吕增亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 雷电论文; 电压论文; 导线论文; 电气设备论文; 《基层建设》2019年第24期论文;