10kV配电线路综合防雷技术及改进措施论文_邓燕辉

10kV配电线路综合防雷技术及改进措施论文_邓燕辉

摘要:随着国家电网对优质服务、供电可靠性要求的提高,对配网线路管理水平的逐步加强,10kV配网线路的安全可靠程度直接关系到电力系统的发展和正常运行。就目前的情况看,10kV配电线路承担着为我国大多数电力用户供电的重任,但因线路防雷措施缺乏,因雷击所导致的故障发生率较高。如未对故障进行处理,大幅增加电力企业的运行成本。可见,为提高10kV配电线路供电的可靠性及安全性,有必要对防雷技术的应用方法进行探讨。

关键词:10kV配电线路;绝缘配合;防雷技术;措施

1 10kV配电线路的防雷水平分析

1.1雷电对10kV配电线路的影响机理

雷电使10kV配电线路累计过电压主要有两种形式:一种是直击雷;另一种是感应雷。雷云对电力线路直接放电,雷电流包含接地电阻在内的阻抗通路上出现冲击电压,瞬间的高电流和高电压会引起灾难性破坏,不仅会导致跳闸和断线,甚至会引发火灾的可能,但这种形式的雷击灾害发生率非常低。相对于直击雷,感应雷发生的频率更高。在雷云击中电力设备附近的地面时,产生感应过电压,感应过电压若超过线路的可承受值,线路就会立刻跳闸。

1.2 10kV配电线路的设备防雷机理

以我国目前的技术来看,10kV配电线路主要通过以下三类技术来实现雷电灾害防护:一是,线路绝缘配合,绝缘子数量按规范要求绝缘配合的前提条件下再增加一片绝缘子,起到绝缘性能提高作用。二是,电压引导,通过接地、在绝缘子两端并联放电间隙等措施,将雷电引起的过电压限制或引导至不会使配电线路被破坏的线路区域。三是,电荷抵消,通过设备释放的异号电荷和雷击感应电荷抵消掉,不让雷击过电压有作用在配电线路上的机会。

2 10kV配电线路雷击的危害

10kV配电线路长期暴露于自然环境中,受风吹、日晒、雨淋及雷击的风险均较高。雷击对10kV配电线路所造成的危害主要体现在“跳闸”、“单相接地故障”等方面。受雷击后,线路的过电压将瞬间升高,此时,绝缘子闪络的现象将随之出现。受其影响,工频电弧逐渐发展成为短路通道,最终引发跳闸。跳闸故障的出现,是导致断电的主要原因,对电力用户生产及生活均会造成较大的不良影响。此外,10kV配电线路雷击故障发生后,雷电波同样容易沿线路侵入变电站,导致电力系统中的二次设备受损,进一步加重电力企业的损失。

3 10kV配电线路的雷击原因

10kV配电线路的雷击原因有很多。首先,配电线路绝缘水平不高,是线路雷击故障跳闸的重要原因。线路受到雷击的过程中,通常会释放雷电流。在雷电流释放的过程中,雷电电压值会持续升高,而部分老旧配电线路的绝缘水平不高,将造成绝缘子闪络或击穿而出现单相接地故障或相间接地跳闸故障,发生断线、停电的情况,且在短时间内无法恢复到原有水平。这对电力线路的安全可靠运行影响严重,还会带来较大的经济损失。其次,防雷水平不足。目前,电力企业都已经采取措施防雷,但是部分老旧10kV配电线路或设备还是沿用原有的避雷装置,主要是阀式避雷器,效果并不理想,且并不适用于当前的线路。尤其是在部分农村地区,防雷措施不全面,出现雷击会导致停电而造成严重损失。最后,防雷装置安装后,没有完善后期检修试验工作。防雷装置安装后,需要检修线路防雷装置,主要包括接地电阻检测,避雷器本体耐压、泄露、局放试验,连接点接触良好、牢固检查等,以保证防雷装置能够充分发挥作用。但是,有些检修工作人员在10kV配电线路检修中,对线路避雷装置检查不力,致使防雷装置无法发挥应用的作用。

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4 10kV配电线路防雷措施应用研究

4.1避雷装置的安装

10kV配电线路的运行与使用具有一定的特殊性,10kV配电线路运行的电压较大,电力运输量较多,线路所处的环境也较为复杂,因而在进行10kV配电线路建设时一定要按照相关的规定标准进行避雷装置的安装,并保证避雷装置安装的有效性和合理性。只有这样才能避免雷击事件的发生,保证配电线路运行的稳定与周围居住群众的安全。首先,在配电线路的相关施工过程中,施工人员必须重视对避雷装置的安装。并在安装之前根据配电线路建设的地质条件和气候特点对电线避雷措施安装进行合理的设计与规划。其次,按照方案与防雷措施安装标准进行安装,安装完成后要进行系统的检查,保证避雷措施安装达到质量合格的标准,从而提高10kV配电线路的防雷效果,防止雷击事件的发生。

4.2减低杆塔接地电阻

据科学研究表明,感应雷的存在导致10kV配电线路在遭受雷击候容易跳闸,因此就这个问题来看,可以通过减低杆塔接地电阻,降低接地电阻促进雷电流冲击波高效泄放,以此避免雷电流冲击波对配电设备的损坏和影响。降低接地电阻,能够降低雷击对杆塔的电位降低,从而预防雷电流冲击波反击10kV配电线路。降低接地电阻的方法很多,我们平常使用的主要是以下两种:使用水平接地体,选用防腐接地装置或对原接地装置进行防腐处理,从而达到延长接地网使用时间的目的;此外就是通过把高效膨润土防腐剂添加到水平接地体周围,也能够实现减低杆塔接地电阻的效果。

4.3加强10kV架空配电线路绝缘配合的防雷措施

加强10kV架空配电线路绝缘配合的防雷措施是减少雷电灾害对电线电路造成影响的首要举措,而增加配电线路本体的防雷措施的主要方法就是加强对配电线路的绝缘配合措施。事实上,只有加强了对配电线路本体的绝缘措施,才能有效提高配电线路本身应对雷电的能力。我们可以采取以下方法提高配电线路本体的绝缘性:直击雷少的竹林或速生林地带可以使用绝缘导线,这样使用了双重绝缘措施,当一方的绝缘效果不明显甚至失效时可及时采用另一个方面进行绝缘,这样可以在很大程度上避免发生不必要的损失;由于冲击闪络电压的水平与绝缘子的数量是成正相关的,即每增加一片绝缘子数量,冲击闪络电压的性能就会增加将近一倍,因此,在进行架空配电线路中可以适当增加绝缘子数量;除此之外,用瓷横担代替针式绝缘子也是可行的一个举措。这样可以加强局部绝缘,与整体的绝缘效果紧密结合,及时检查线路上有问题的绝缘子等。

4.4 10kV架空配电线路中安装避雷器

在架设10kV架空配电线路中安装避雷器是有效防止雷电天气对配电线路造成损坏的重要举措。事实上,在实际的架空配电线路架设过程中,一些单位为了降低工程整体的成本,再加上对避雷器作用的认识不够,这些施工单位很少去关注避雷器的安装。而事实上避雷器的使用配置在整个配电线路中发挥着极其重要的作用。如避雷线的使用,就可以很有效地将电压分担到自己的身上,可以在一定程度上防止绝缘导线遭到破坏,因此可以对配电线路起到极好的保护作用。再有,多数情况下避雷线的防雷效果与一般的防雷措施比较来看显然要更好。因此在10kV架空配电线路中安装避雷器是个利远远大于弊的选择。

结束语:综上所述,10KV配电线路设计中的防雷设计十分重要。线路防雷电设计主要是利用堵塞和疏导原理进行防雷。目前,配电线路设计中的防雷方法主要是采用防雷绝缘子、安装避雷装置、降低杆塔接地电阻以及合理运用架空避雷线等方式,以保证配电线路的安全运行。配电线路防雷装置的安装中,需要重视对周围环境的了解分析。在充分了解周围环境、雷区分布、气候和天气等因素后,再选择合适的地点安装防雷装置。

参考文献:

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论文作者:邓燕辉

论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期下

论文发表时间:2019/11/29

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