配电线路防雷措施改进的几点思考论文_吴长省

配电线路防雷措施改进的几点思考论文_吴长省

(陕西省电力公司勉县供电分公司 陕西汉中 724200)

摘要:随着地区经济的发展,人们对电能的依赖越来越强,对供电可靠性的要求也越来越高。架空输电线路雷击跳闸一直是困扰输电线路安全可靠运行的一个难题,也是影响输电线路可靠性的重要方面。由于配电网络结构复杂、且电网的绝缘水平较低,不但直击雷能造成雷害事故,且感应雷也能造成较大的危害。另外,配电网络一般没有避雷线保护,线路绝缘水平较低,再加上复杂的网状结构,雷电很容易对其造成较大的危害。

关键词:配电线路;雷电;雷害;防雷措施

1 雷害事故的原因分析

通过检查首先发现,10kV配电网的防雷设施有很多缺陷,还有大多数的配电设备没有按规定安装防雷装置,也有一部分10kV线路设备的设计没有考虑到防雷措施的安全运行,以及没有根据地区特点实行有针对性的防雷措施;有部分避雷器采用阀式避雷器;其次,有些避雷器和弱电设备与主地网(地极)共用,防雷质量严重低下。根据抽样检查的报告,发现多组地极的接地电阻大于标准要求,还有的配变站的通讯线路实行架空引入。由此可见,我国的总体防雷规划严重不足,所以,我们应该根据地区特点,建设有针对性、质量上乘的防雷设施。由于雷电引发的电力系统故障市场发生,虽然国家不断对防雷设计加强建设并进行改造,但始终没有很明显的效果。

究其主要原因,是因为没有根据地区的实际情况进行科学的安排,查看过相关资料后,不难看出,一地段发生的直击雷,虽然该地区安装了防雷器和防雷设施,但作用不大,并没有有效地解决问题,配电网的防雷技术还需要不断提高。从总体上看,我国的整体防雷资金投入不足,防雷设备的改造能力落后,也没有完善相关的管理工作,10kV配电网防雷设备的管理工作都流于形式,不能及时发现当中出现的具体问题,造成防雷设施有较多的隐患。同时,对配电网防雷设备未按预防性试验的要求开展预防性试验工作,由于没有按期进行试验工作,工作人员对防雷设施的具体晴况很难掌握,这也是出现雷害隐患的原因之一。

2配电线路的雷害状况

2.1 绝缘部位闪络由工频续流引起的损害

因雷电过电压而使绝缘部位闪络成为引发条件,必然广生雷害事故。但是,从当前先进的制造技术判断,我们认为单以雷电过电压的能量以至发生永久性事故的例子很少很少。在只有一相配电线路闪络的情况下,10kV非接地系统中流过的接地电流很小,所以单相闪络并不会造成设备的破坏。因此,我们分析设备损坏的情况时,需要考虑的是两相及以上的短路而引发的工频续流。同时,根据两相短路的机理,我们不能局限于同一支持杆中的两相接地或两相短路处,还应考虑不同杆间的两相接地情况。而实际上,在不同杆的异相间确实有不少事故发生的事例。

2.2 直击雷的能量引起的损害

在雷害中,不一定只是遵循上述绝缘闪络——工频续流的过程,有部分事故明显为由直击雷的能量引起的。比如混凝土电杆顶部的破坏:混凝土电杆顶部除雷直击外无其他电流的通过点,除去机械的原因而引起的破坏,水泥的缺损和剥离,一般都可认为是由雷电直击的能量造成的,而又比如避雷器的烧损等故障,也可以认为完全是由直击雷引起的。

3 配电线路的防雷措施

3.1 降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻—这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施,可以显著地减小杆塔遭受雷击时的电位升高。归根结底,避雷线对雷电过电压的降压作用,就是靠低接地电阻来实现的。

3.2 加强绝缘

由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔,这就增加了杆塔落雷的机率。与一般杆塔相比,高塔落雷时塔顶电位高,感应过电压大,同时其受绕击的概率也较大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,为了降低线路跳闸率,可以通过在高杆塔上增加绝缘子串片数来提升大跨越档导线与避雷线之间的距离,以加强整个线路的绝缘水平。

3.3 终端杆塔防雷

配电线路防雷的另一有效措施,是在线路末端安装避雷器。根据雷电流陡波的折射和反射理论的主要内容,如果断开线路时入射波与反射波相等,则在开路末端,波将会把自身的所有磁场能量转变为电磁量,进而达到保护线路的目的,这也是作者认为线路末端安装避雷器对配电线路有明显作用的理论依据。

3.4 多回路线路防雷

在同杆塔多回路架设线路的合适位置进行避雷器的安装时,最好采用不平衡绝缘方式,进而防止邻线路受到雷击的情况发生。在多回线路中,如果选择一处绝缘子耐压低的线路,则其受到雷击时可作为地线,这样可以使其他回路的耦合相应增加,以实现雷击的防护。

3.5 安装线路型氧化锌避雷器

线路氧化锌避雷器作为一种新的线路防雷技术,已得到越来越广泛的认可和应用。氧化锌避雷器拥有如下优点:(1)体积小、重量轻、便于安装;(2)无间隙;(3)无续流;(4)通流容量大;(5)便于维护。如今,很多单位已积累了一定的相应经验,并且多年的运行经验表明,在雷电活动频繁、土壤电阻率高、地形复杂的地区安装线路型氧化锌避雷无论在防止雷绕击导线还是在防止雷击塔顶或地线时都非常有效。

4 加强对架空绝缘导线雷击断线的防护

(1)可以将配电线路局部的绝缘水平提高。基于线路造价的考虑,利用架空绝缘导线使得局部绝缘得到强化,这样放电仅仅从绝缘场强边缘或者由绝缘皮反击穿导线,从而使得线路的冲击放电电压得到提高,以起到保护导线的作用。

(2)配电线路安装避雷器进行防雷。10 kV配电线路借鉴输电线路采用避雷器能够有效防雷,在配电线路中安装避雷器,能够有效保护架空绝缘线路。由于长期承受工频电压,并且间歇承受雷电过电压以及工频续流的影响,传统的无间隙避雷器非常容易发生老化现象,从而出现故障,使得配电线路的安全受到影响。基于此,10 kV配电线路中,选择氧化锌避雷器,并且选择配电线路中容易遭受雷击的位置进行安装,可以大大提高导线的安全性。同时,在容易遭受雷击线路的配电变压器等设备处安装氧化锌避雷器,可以起到全面保护配电线路的效果。

(3)为预防绝缘导线绝缘层击穿,采用绝缘子两端并联放电间隙的方式,将间隙放电电压调整到不小于绝缘子的冲击电压,那么配电线路的雷电放电就会发生在保护间隙中,这样就有效解决了绝缘导线遭受雷击的断线现象。

5 10 kV配电线路配电设备的防雷

10kV配电线路中,对配电变压器保护需要在低压侧安装低压避雷器,同时保证高压侧避雷器、低压避雷器、低压侧中性点、以及变压器外壳同时接地,实现四点共地。基于电网运行安全稳定的考虑,10kV 电网中,安装了一定数量的开关和刀闸,对这些设备的防雷不到位,非常容易在雷害事故发生时,造成对开关设备的损害,因此,配电网线路防雷保护中,开关设备的防雷是十分重要的有机组成部分,为了防止10kV配电线路中防雷存在缺陷,必须通过在开关,刀闸两侧都安装避雷器的方式,对其进行防雷保护。

6 结语

雷电是大自然的自然现象,不可避免,但其往往会影响我们配电网的安全和供电可靠性,因此,配电线路的防雷一直是众多学者苦心钻研的课题。作者通过对提高配电线路绝缘水平,加强对配电绝缘导线雷击断线保护,以及配电线路中配电设备的防雷保护等措施的阐述,期望能够逐日提高配电线路的防雷水平,以全面提高电网的安全稳定性。

参考文献:

[1]陶正友,孙亮.配电线路防雷措施探讨[J].技术与市场,2012(10).

[2]方小莉.配电网线路防雷系统的保护研究[J].科技风,2012(17).

论文作者:吴长省

论文发表刊物:《河南电力》2018年23期

论文发表时间:2019/7/16

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