摘要:随着社会的不断发展,人们对电的需求用量也越来越大。10kv的配电线路在电力系统的应用范围和领域非常广泛,它直接与用户设备连接,其是否正常运转直接关系到用户的用电质量和安全。由于配电线路一般处于露天运行状态,容易受到自然灾害及其他外力因素的影响而发生故障,给人们的生产生活带来影响,甚至会使电力企业的经济受到损失。因此提高对配电线路的运行检修技术水平和加强防雷保护措施工作,是保证电网顺利运行的前提。
关键词:10k V配电线路;检修技术;防雷对策
0雷击断线机理
雷击断线故障是由配电线路雷击电压过高引起的。雷击过电压有感应雷过电压和直击雷过电压两种。感应雷过电压是指由于电磁感应作用,当雷电击线路附近的大地时,导线上将产生过电压;直击雷过电压是指当雷电击中某物体时,该物体身上产生的过电压。感应雷过电压是10k V配电线路雷击断线或线路故障的主导因素,其导致的故障占比约高达75%,而直击雷过电压引发的故障占比约为25%。当绝缘导线由于幅值足够高的任意一种过电压的作用而使得导线的绝缘子和绝缘层同时被击穿时,连续的工频续流电弧将被周边的绝缘层阻隔而无法移动,使得弧根被集中在针孔处燃烧,短时间内即可将导线烧断。当裸导线由于任意一种过电压的作用而使得绝缘子闪络时,由于电磁力的作用,连续的工频续流电弧将沿着导线迅速移动,方向为背离电源的方向,由于受到热应力的作用,弧腹向前运动的同时也将飘浮于上空;而电弧的弧根将沿着导线表面运动。由此可见,弧腹温度略低,一般情况下该处导线并不会被烧损;而弧根温度最高,该处导线被烧损的最严重,但由于它不是在一点固定燃烧,该处导线不会被集中烧毁,所以几乎不会导致断线。
1、10kV配电线路运行故障分析
1.1接地故障
根据目前的实践经验,接地故障是10kV配电线路最常见也是最容易出现的故障类型。配电线路接地线路绝缘部分一旦被破坏,就会出现接地故障。在实际运行过程中,恶劣的自然气候,雷雨大风天气容易对接地线路造成损害,从而引发接地故障。而一些人为的因素,比如施工外力破坏,周围环境树木对线路的影响,设备自身问题等也会不同程度的造成线路接地故障。出现接地故障造成的后果是非常严重的,它会对自身设备甚至其他设备造成损害,导致设备无法正常工作,破坏区域电网的系统不稳定,造成大面积停电等事故。
1.2相间短路故障
相间短路故障也是10k V配电线路中容易出现的故障问题,配电线路的短路故障会影响到整个电力系统的正常运转。造成相间短路的原因是非常多的,一般包括设备自身问题和异物阻挡破坏等原因。由于线路三相短路或两相短路造成短路故障,检修人员一定要了解短路时的系统变化,根据系统变化情况找到故障具体位置和原因,从而针对性的进行故障排查和检修。
1.3超负荷运行故障
配电线路作为连接电网和用户的运输载体,在电力系统中处于末端重要位置,直接与用户用电设备相连。目前随着人们生产生活用电量的不断加大,如果一旦出现超负荷用电现象,那么10k V配电线路承载的电流压力也将会加大,电压如果超过配电线路正常的承受能力,电流增大的同时热量也就增大,从而线路会出现发热发红现象,严重的甚至引起火灾。
2 10k V配电线路防雷措施
2.1加强线路绝缘
为了改善配电线路的耐雷性能,应加强线路绝缘,如果绝缘水平提高,那么耐雷水平也会得以提高。可采取以下方法:增大闪络路径以阻止电弧的形成,降低线路的闪络率;加强局部绝缘,采用支柱型绝缘横担或更换线路绝缘子,如将配电线路中使用到的瓷绝缘子替换成瓷横担,定期检查线路上的绝缘子,如果问题及时补救,从而降低雷击跳闸率;对易击段增加绝缘子片数,提高线路的雷电冲击闪络电压,增强线路绝缘,提高线路的绝缘水平;相关数据表明:每增加一片绝缘子,则可以使冲击闪络电压提高近一倍,由此来防止绝缘导线出现断线现象。
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2.2安装避雷装置
避雷器是一种限制雷电过电压的保护配电设备的最常见的避雷装置,避雷器在雷云放电的时候会泄放雷电荷,并且能自行截断工频续流,在短期内恢复绝缘性能,当输电线路遭受到雷击时就不会跳闸停电,保证电力系统继续正常工作,因此使用避雷器可以有效地保护输电线路。常见的种类有阀型避雷器、管型避雷器和氧化锌避雷器,其中,耐老化且性能较好的是氧化锌避雷器,它可以长期承受工频电压,不存在工频续流,可限制雷电过电压,尺寸小,通流量大,可较好地保护线路。在丘陵地带可安装避雷针,在带有拉线的杆塔等绝缘薄弱点可安装避雷器,从而加大对10k V配电线路的防雷保护程度。
2.3降低接地电阻
接地电阻的数值等于接地体无穷远的电压与接地电流之比,其含义为电流经接地体导入到大地所受到的阻碍程度。如果避雷器的接地电阻很大,塔顶电位就会很高,绝缘子串的电位差很大,使得雷电流难以释放,导致不必要的事故发生,严重的话会造成多个绝缘子串闪络,相间短路,造成线路跳闸停电,可见降低避雷器的接地电阻可以保证避雷器更好地实现其效果。一般来说,如果接地电阻大于10Ω,则它的泄流能力会很弱,很容易导致雷害事故频发生,因此要特别注意定期测试一下线路的接地电阻,如果发现不合格,应当立即整改,保证线路的接地电阻值要小于等于10Ω,同时,要保证与1k V以下的电气设备共享的配电变压器的接地装置的接地电阻小于等于4Ω。
2.4合理选择线路上变压器的安装位置
在安装配电变压器时,要综合考虑安装、运输、进出线等因素,使其更容易日常维护,接地电阻不可过大,要保证雷击电流可快速导地,此外,要尽可能地靠近负荷中心。
2.5使用防弧金具
为了防止线路被雷击断线,可使用防弧金具。它价格便宜、性能可靠、操作简单、易维护。防弧金具有穿刺型和剥线型两种。对于穿刺型而言,在安装过程中,要注意如果是环网架空绝缘线路,应将防弧金具对称安装在绝缘子两侧,同时要用铝线连接两个电极;如果是开环架空绝缘线路,应将防弧金具安装在绝缘子的负荷一侧。穿刺型防弧金具可直接接触绝缘导线,而剥线型防弧金具则需要剥离距绝缘子轴线500mm处的绝缘层,使工频续流可沿着导线向防弧线移动。对比下来,通常优先选用穿刺型防弧金具。
2.6安装放电间隙
为了加强配电线路的绝缘能力,可以在绝缘子串的两端安装放电间隙(保护间隙),有几个注意事项:首先,放电间隙距离的长度设定应保证雷击线路闪络时能够捕捉到电弧根部,电弧不可接触到绝缘子的表面;其次,放电间隙的电压应略大于等于绝缘子的放电电压,使放电间隙能比绝缘子先放电,保证线路的雷击放电发生在放电间隙之间;最后,应该在保证在线路最大操作过电压下不击穿的情况下,放电间隙和线路相互之间能更好地进行绝缘配合。通过此方法,可以及时将雷电流引导入地,保护绝缘子和线路,防止绝缘子闪络烧毁,防止绝缘导线被雷击断线,从而确保线路能够正常运行。
结束语
总之,10kv配电线路作为电力系统中的重要组成部分,做好配电线路的日常运行检修及防雷措施工作至关重要。为了保证配电线路安全稳定的为人们服务,电力技术工作人员将不断结合线路故障问题,展开针对性的研究,提高配电线路的运行检修技术的科技含量;根据雷击的不同形态,研发出更多新的防雷措施。因此,电力工作人员要根据线路的实际情况,因地制宜,合理进行线路运行技术检修和防雷设备安装,从而保证10kv配电线路的正常运转和安全高效。
参考文献:
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[2]钟沃辉.对10k V配电线路运行维护与防雷措施的探讨[J].科技视界,2017(34):90.
[3]张森.10k V配电线路防雷措施探究[J].现代企业文化,2017(3):170.
论文作者:王守智,宋忠乾,侯庆臣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签:线路论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 导线论文; 故障论文; 避雷器论文; 防雷论文; 《电力设备》2018年第24期论文;