10kV配网线路防雷技术的保护方案分析论文_吴任龙

10kV配网线路防雷技术的保护方案分析论文_吴任龙

(国网福建省电力有限公司漳州供电公司 福建省漳州市 363000)

摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们的生活水平日益提高,对日常生活用电的质量及稳定性也提出了更高的要求。在电力系统中,10kV配网线路是其中的重要组成部分,为确保10kV配网线路的正常运行,必须要应用先进的防雷技术,合理设计配网线路的综合防雷方案,从而确保10kV配网线路的安全、高效运行。

关键词:10kV配网线路;防雷技术;保护方案

引言

在电力系统中,10kV配网承担着重要的供电职责,与人们生活密切相关,10kV配网运行的安全性是人们关注的重点内容。从10kV配网运行故障来看,有相当一部分是由雷击导致的,提高10kV配网线路的防雷水平是电力企业需要重点对待的工作,所以,深入研究了解10kV配网线路的防雷技术保护方案,结合配网工程实际情况,采取有效的防雷保护措施,确保10kV配网运行的可靠,对电力行业健康发展是有着重大意义的。

1关于10kV配网线路防雷保护的意义

为探讨出10kV配网线路的防雷技术措施,首先应了解雷电的产生原因及产生过程,从最根本上防止雷击事件的发生。雷电的产生是一个非常复杂的过程,存在于大气中的水蒸气在遭遇冷空气后,会在一定程度上受到上升气流的冲击,会使形成的水滴带上不同的电荷,带有负电离子的水滴会随着气流形成雷云,这些雷云在大气中发生相互碰撞后会放电,从而形成雷电。雷电放出的电流值很高,可高达上百千安,温度能达到大约两万摄氏度,而放电的时间却很短,只有30至50微秒,那么在很多的时间内放出的电流使空气迅速膨胀,并发出强光及巨大的响声。雷云放电产生的危害极大,这是因为在放电过程中有感应电压产生,导致金属设备上的绝缘体很容易被击穿,电气设备和建筑设施受其影响也有可能遭到严重损坏,不仅造成巨大的财产损失,严重的甚至会威胁到人们的生命安全。

2雷击配网线路的原因

2.1外界因素的影响

(1)由于出现部分10kV线路、杆塔以及开关等设备的接地线被盗的情况,线路得不到保护,被盗的接地线也没有及时补接上,裸露的设备就容易遭到雷击。(2)线路杆塔、配变接地网以及开关的不规范安装;接地网年久失修,遭到腐蚀;配网线路被周围的施工破坏或挖断等。(3)避雷器的质量差或者长期受到雷电的冲击,容易失效。

2.2内在因素的影响

(1)10kV线路上方一般都有很多线路交叉穿过,高电压等级的线路容易引来雷电,当同样位于多雷区时,防雷水平本来就低的10kV线路就难以抵御雷击,雷电袭来时会先选择击向10kV线路。(2)针式绝缘子在10kV线路中使用较为广泛,能明显抵御雷击,但针式绝缘子被击穿后不容易发现其故障点,会导致线路恢复供电时间延迟。

3 10kV配网线路防雷保护的有效方案

3.1提高线路的绝缘水平,降低线路闪络频率

配电网线路具有比较低的绝缘水平,因为雷电活动而产生的感应雷电经过配网线路中的电压时,容易导致出现线路绝缘子闪络等事故。并且,现阶段在配网线路中常常为了减少设置线路走廊,我们多采用同塔多回路技术,通常在某些杆塔架上布置的回路有的在4回或以上,这样虽然减少了线路走廊,减低了线路投资和成本,但是由于同塔多回路中的线路和线路之间的电气距离不足,一旦受到雷击后,就会引发各个回路都出现接地事故,若是情况严重,甚至会出现多回线同时跳闸这样的情况发生,这样就大大影响了电网线路供电的可靠性,给人们群众的生命财产安全也带来了隐患。为了避免出现上述问题,我们可以提高配网线路的绝缘:具体做法是用绝缘导线来取代原来的裸导线,或者是增加适量的绝缘子片数,在绝缘子与导线之间增加绝缘皮,以及更换新的绝缘子型号等等方法都可以提高配网线路的绝缘。通过提高线路的绝缘水平,能够降低感应雷经过电压时造成线路闪络的频率,这样就能提高供电的可靠性。

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3.2加装线路避雷器

在易击段杆塔上安装线路避雷器可以有效提高线路防雷性能,线路避雷器的选择性安装应该予以相当的重视,但是线路避雷器保护范围较小,只能有效保护1个基杆塔。只有所有杆塔都安装了,其保护效果才能得到体现,且需确保避雷器的接地装置良好,接地电阻合格。由于其昂贵的价格,在实际中,要结合杆塔周围的地形、气候、事物等因素综合考虑,将避雷器安装在最需要的杆塔上。

3.3使用不平衡绝缘方法并且架设耦合地线

由于当前阶段现代化工业发展十分迅速,工业用电量就前所未有的增加,而有关于工业用电方面大多是高电压,因此想要有效保证工业用电,就需要在当前阶段高压配网线路当中多架设几条线路,只有如此才可以有效的防止雷击,减少雷击造成的巨大损失。在这个基础之上,完全能够选择使用不平衡绝缘的方式,从而使因为雷击出现的跳闸行为频率下降,这样就能够是配网线路得到良好的保证,促进企业发展。而关于不平衡绝缘最主要的目的是可以保证杆塔上绝缘体数量可以产生差异,使配网线路绝缘体之间闪络的情况得以有效减少,这样就可以有效提升线路的防雷效果,从而令配网线路可以连续不断的供电[3]。而耦合地线方面最主要的作用是可以有效加强配网线路和避雷线的耦合,从而使电压情况可以有效的降低并且还要对线路当中所产生的电流进行分担,伴随着当前阶段电量的使用不断增加,因而有效保证用电安全就是当前阶段的主要内容,在高压配网线路当中添加地线,在实际出现雷击时,可以有效降低电阻,使防雷效果可以得到增加。

3.4增加分流

在10kV配网线路的雷击事故中,雷电击中杆塔后,入地电流会在接地电阻、塔身上形成高电压,为降低杆塔反击电位,需要采取增加分流的措施,具体包括:①降低接地电阻,通常来说,接地电阻应当控制在10Ω,在电阻率稍高的山区,也需要控制在25-35Ω范围内;②对接地进行适当延伸,通过铺设延伸接地的方式,可以对入地电流起到更好的分散效果,也可以耦合导线,降低雷电的反击;③装设耦合地线,可以起到增大地线、导线间耦合系数与提高分流的作用,从实际运行情况来看,耦合地线具有较好的防雷效果,但在终端杆塔中采取耦合地线时,需要结合延伸接地、降低接地电阻的手段来提高防雷保护水平。

3.5对10kV配网设备进行防雷保护

第一、对配电变压器进行防雷。技术人员应在配电变压器的低压侧安装避雷器,使其和高压侧变压器、低压侧中性点以及变压器的外壳保持接地。此外,接地电阻的阻值最好应低于100Ω,而且容量大于100kvA配电变压器的接地电阻应低于4Ω,不到100kVA的变压器接地电阻应小于10Ω。第二、对柱上开关进行防雷。10kV配网线路设置柱上开关和刀闸,其能使配网线路的运行更加灵活以及使供电更加可靠。所以,加强对柱上开关的防雷十分重要。技术人员可以使避雷器在开关或刀闸的两边分别进行安装,从而降低雷击的风险。第三、对电缆分支箱进行防雷。技术人员应采取措施控制感应雷通过电缆分支箱的电压,一般采用的设备是避雷器。在进行避雷器的安装时,应结合实际情况来决定。在对避雷器进行选择时,首先应考虑具有防爆脱离功能和不易损坏的无间隙氧化锌金属避雷器。

结束语

10kV配网线路受自身以及外界因素的影响,极易遭受雷击,不仅会破坏线路设备,还会妨碍供电系统的正常运行,给人们的生产和生活带来诸多不便,严重影响经济的发展。因此,应当重视10kV配网线路的防雷工作,合理安装避雷器,既可减低雷击带来的电荷,又能有效减少跳闸次数,减少因雷击引发的事故。每一种防雷措施都有其针对性,因此在线路遭受雷击跳闸时应找出其中的原因,再采取相应措施,才能真正在防雷保护上取得实效。

参考文献:

[1]顾汉富.10kV配网线路防雷技术措施探讨[J].华东科技:学术版,2015(7):291.

[2]金光哲.10kV配电线路防雷保护措施探讨[J].中国高新技术企业,2014(32):126~127.

[3]何川.10kV配网线路防雷技术措施分析[J].中国新技术新产品,2015(19):182~183.

论文作者:吴任龙

论文发表刊物:《河南电力》2018年17期

论文发表时间:2019/3/4

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