浅析配网线路雷击故障及相关对策论文_刘伟

浅析配网线路雷击故障及相关对策论文_刘伟

刘伟

广东电网梅州蕉岭供电局 广东省梅州市 514100

摘要:雷击会对设备带来破坏,还会影响整个供电系统的正常运行,,因此需要采取措施降低输电线路雷击事故。文章主要对配网线路雷击故障及相关对策进行了可分析探讨。

关键词:配网;线路;雷击故障

引言

雷电属于一种自然现象,具有不可避免性,所以需要加强输电线路的防雷措施,高度重视线路的防雷工作,根据线路的自身特点,制定科学、可行的防雷措施,从而有效地确保高压输电线路运行的安全性,确保电能稳定、高效的供应。

1.配网线路雷击故障概述

1.1雷电的产生及危害分析

雷电是一种最常见的自然现象,然而对其形成的原因,始终没有统一的说法。目前,普遍认为它是大气中的饱和水蒸气遇冷形成水滴,该水滴在强烈的上升气流冲击下被分解成带有不同电荷的水滴,不同的水滴重新组合,进而形成了带有不同电荷的两种水气团,即雷云,当不同电荷的雷云将空气间隙击穿放电时,就会发生所谓的雷电。

雷电放电的一瞬间产生的能量是巨大的,除此之外,其放电时间非常短(主放电时间通常只有30~50us),所以,雷电会释放出极大的能量和电流,而这些释放出来的能量和电流会对设备和线路造成很大的损害。雷电通常包括感应雷和直击雷,直击雷直接作用于线路和设备,使其严重受损;而感应雷则会间接通过设备周围感应出的高电压对设备和周边线路的安全造成破坏,进而影响设备的稳定运行。

1.2线路雷击故障原因分析

大多数配电线路暴露在户外,很容易遭受雷击,而以下几种原因又加剧了雷击配电线路引发跳闸的可能性,具体有以下几点:一是,部分线路的铁塔、开关、配电变压器等设备的接地线往往会出现被盗的情况,这使得线路和设备无法得到有效的保护。另外,被盗的接地线无法及时接上也大大增加了雷击线路和设备的概率。二是,由于10kV低压配网线路上方多处有110kV以上的高压线路交叉跨越,高电压等级的线路从远处带来雷电,而10kV低压线路本身的防雷设计比110kV及以上电压等级的线路要低得多,所以,其防御雷电的能力明显下降,并会显得较为脆弱,因而会经常受到雷击。三是,针对大多数10kV低压配电线路,使用针式绝缘子较为常见。这是因为在糟糕的天气(强风、台风、雷电等)下,针式绝缘子的效果明显比瓷横担的效果突出,但是,如果其内部出现击穿故障,则无法及时被发现。另外,目前在用的针式绝缘子耐压可达35kV,由于绝缘子本身的耐压高,所以,如果在强雷电时被击穿或击破,其有可能还可以继续正常工作,这种情况在巡视时很难发现,进而为线路防雷击工作埋下了安全隐患。由此可见,它是易遭受雷击的薄弱环节。四是,配电变压器地网、开关、线路杆塔等设备的不规范安装也会造成10kV低压配网线路的遭受雷击。五是,测试接地电阻的方法不规范、仪器不准确,由此引发的误判断及其留下的安全隐患也会造成配电线路遭受雷击。

2.配网线路雷击故障的对策

2.1降低塔体接触电阻

现阶段,我国配网线路防雷技术主要采取的措施之一是降低塔体接地电阻。其通过在塔脚的位置打深井加降阻剂或敷设较长的接地网,使雷电进入大地,从而增加接触面积,控制电阻率。当线路遭到雷击时,它的耐雷性能就会显著增强,但是,这种防雷技术并不适用于沿海地区和江南一带的丘陵地区,仅对平原地区或土壤电阻率较低的地区有一定的可行性。究其原因,是因为这些地区为了保证接地电阻足够低,通常需要在塔脚位置打设深井加降阻剂或铺设较长接地网,这样能够增加土壤和地线之间的接触面积,从而降低接触电阻。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,当遇到雷击情况时,因为接地线的长度过长而使得附加电感值加大,大大升高塔顶的电位,进而造成绝缘子串和塔体的破坏性放电,从而降低10kV低压配网线路的防雷击水平。

2.2加装线路避雷器

目前运行的配网线路,一些新架设的线路上都安装有避雷器,但以前使用的线路则缺乏必要的防雷保护措施,所以需要针对发生雷击损坏较频繁的线路点、同坡地势突出线路点及周围没有比线路高出物体的线路点进行加装线路避雷器,从而使这部分线路也能够具有较好的防雷能力。在诸多避雷器中,氧化锌避雷器不仅体积较小,重量较轻,而且具有较强的耐污性,具有非线性电阻的特征,能够对雷电能量进行迅速吸收,可以对雷击所带来的破坏力和影响起到有效的限制作用。同时为了更好的提高氧化锌避雷器的安全性和可靠性,则可以在氧化锌避雷器加串联的间隙,这样可以更好的对雷击所导致的过电压能量进行吸收。

避雷器在配网线路上进行安装可以有效的起到防雷的效果,而且可以将雷击所带来的损害降至最低点。但避雷器都具有一定的使用年限,所以在日常管理工作中需要对超过使用年限的避雷器进行及时更换,否则老化后的避雷器不仅无法发挥避雷作用,而且还会成为线路的负担,极易导致线路接地情况的发生。因此在避雷器管理工作需要对失效老化的避雷器进行及时更换,确保避雷器能够真正起到防雷的作用。

2.3使用防雷过电压保护器

线路防雷过电压保器是由氧化锌限流元件(无间隙氧化锌避雷器)、特制间隙(裸线夹或绝缘穿刺线夹)和金属联结调节件共同组成的。线路防雷过电压保护器与绝缘子并联安装。当线路受雷电冲击过电压或工频过电压的影响时,幅值达到绝缘子闪络的临界点前,防雷过电压保护器间隙放电,避雷器对地导通将能量释放,确保绝缘子和导线的正常工作。在正常工作状态下,工频电压被间隙隔离,保护器不受持续工频续流,限流元件处于高阻状态,有效保证了电力系统的正常运行。采用特制的棒-棒间隙和独特的圆弧设计,采用科学的空中十字交叉安装方式,避免了导线受风摆、季节变化对间隙的影响,增加了间隙放电的稳定性。这种间隙是目前同类产品中最科学、最稳定的产品。间隙与避雷器的配合使用,不会产生电弧,这是其他线路防雷产品无法达到的,它有效地提高了产品的使用寿命。另外,采用滑孔联接设计,可以根据不同的绝缘子高度自由调节,以达到所要求的最优防雷保护间隙距离。

2.4减小保护角

经过大量的试验表明,雷电通过避雷线直击导线的概率与线路所处地质条件、杆塔高度以及保护角度等因素有关。由于地质条件很难改变,而杆塔高度一经确定想要改变也比较困难。为此,想要进一步预防雷击事故的发生,对保护角进行调整是最为可行的措施。

2.5加强运行维护

线路运维部门应当确保高压输电线路通道和走廊与相关规范要求相符,并对线路中绝缘子自爆以及导线滑移等缺陷进行及时消除,以此来降低雷击事故发生的几率。同时应按照季节的变化加强巡视工作,并结合线路所在地的地质情况和历年来的运行经验,找出一定的变化规律及趋势,有针对性采取相应的防雷措施,减少雷击事故的发生。

3.结语

运行过程中的配网线路受到雷击的机率较大,一旦受到雷击,则会对设备带来毁灭性的破坏,而且还会对整个供电系统的正常运行带来较大的影响,使人们正常生产生活中用电需求无法得到满足。因此需要针对配网线路的特点及设备的自身情况来采取必要的防雷保护措施,努力提升防雷技术的水平,从而确保线路能够安全稳定的运行。

参考文献:

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[5]李林易.输电线路设计中的防雷措施及应用[J].云南电业,2010(1)

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿

论文发表时间:2015/12/10

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