10kV架空配电线路防雷措施配置方案与应用论文_吴长鹏1,王禹衡1,李海宽1,朱烨2,黄延海1

10kV架空配电线路防雷措施配置方案与应用论文_吴长鹏1,王禹衡1,李海宽1,朱烨2,黄延海1

(1国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 辽宁抚顺 113000 2国网辽宁省电力有限公司营口供电公司 辽宁营口 115000)

摘要:现代经济的发展和城市化建设以及人们的日常生活都不能离开电力,10kV架空配电线路是目前我国整个电网系统中的关键部分,在我国电网配置系统中的应用非常广泛。但是10kV架空配电线路具有时常遭受雷击的风险,不仅影响着人们的日常用电,情况严重的还会酿成严重的安全事故。本文首先阐述了雷电对10kV架空配电线路造成的影响,然后提出了10kV架空配电线路防雷措施配置的具体方案,希望能为提高我国10kV架空配电线路的安全性提供重要参考。

关键词:10kV架空配电线路;防雷措施;配置方案;应用

一、引言

电力自从在近代出现之后就给全球经济的发展带来了巨大的贡献,无论是农业还是工业都已经完全离不开电力,时至今日,电力对国民经济的发展和城市化进程起到了极大的促进作用,人们的日常生活对电力有着超强的依赖性。我国的电力系统主要由发电、输电和变电以及配电几个方面组成,电网在整个电力系统中的地位非常重要,配电网系统主要由以下部分组成,其一是电缆,其二是架空线路,其三是配电变压器,其四是杆塔等。这些部分的联系十分紧密,任何一个部分出现故障都会严重制约整个配电网系统的正常运行。导致配电网系统出现故障的无外乎内因和外因两种,内因则主要是电网自身的质量问题,这是人为可以控制的;外因主要是自然天气尤其是雷击对配电线路的影响,人工虽然无法掌握天气的变数,但是可以采取有的防雷措施来将雷击造成的危害降至最小。

二、雷电对10kV架空配电线路的危害

雷电作为一种夏秋之际比较常见的天气现象,会给10kV架空配电线路造成非常严重的危害。在雷电天气中,10kV架空配电线路中的导线就会受到强烈电磁感应的影响,在此作用下,线路中的电压就会所有提高。而如果10kV架空配电线路被雷电击中的话,线路中的电压就会大大高于线路的电压负荷,从而出现导线被烧毁或者开关跳闸的现象,情况严重的还会严重损坏避雷器。10kV架空配电线路在正常运行过程中受到雷击影响而导致线路中断的情况在我国还是比较常见的,究其原因主要有以下两点:第一,绝缘线路的质量水平较低,其自身的耐压水平无法承受雷击的电压,这样就会被雷电击穿,绝缘子底部的金属在闪络的作用下就会形成一个短路通道,造成导线毁坏。第二,由于我国10kV架空配电线路的起步比较晚,所以防雷规划还有待完善。有些地区在建设10kV架空配电线路时缺乏必要的防雷措施。而且防雷措施并不是固定统一的,需要根据线路所在的区域来确定,这一点我国各地区的电力公司同样也没有做到位。10kV架空配电线路一旦遭受雷击不仅会对电力设备造成严重损坏,影响整个电力系统的正常运行,同时还会极大降低供电质量,给居民的日常生活带来不小的影响。

三、10kV架空配电线路的防雷措施

1.安装避雷器

在10kV架空配电线路中安装避雷器能有效减少线路遭受雷击的次数,所以应该在雷电天气经常出现地区的配电电路杆塔上安装避雷器。土壤电阻率如果比较大的话,同样会增被雷电击中的概率,所以在这些地区还应该安装下路避雷器。在10kV架空配电线路中安装避雷器一方面能降至线路遭受雷击的可能性,另一方面也能提升线路抵御雷击、降至电压的能力。

(1)选择合适类型的避雷器

电力企业应该提前对10kV架空配电线路所处的区域进行全面考察,然后根据考察结果来确定避雷器的类型。从目前我国避雷器市场来看,氯化锌型避雷器的应用比较多,这种避雷器体积重量小,具有散热速度快以及较强的抗污染能力,而且还能起到隔断工频续流的作用,将运行过程中产生的过量能量再次吸收。同时,将间隙配置与氧化锌避雷器进行串联,能极大提高避雷器的安全隔离效用。

(2)选择合适的安装位置

在10kV架空配电线路中安装避雷器只能保护杆塔所在的区域,其他地方仍然存在遭受雷击的可能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是从经济方面考虑,又无法在整个10kV架空配电线路中都安装上避雷器。所以,避雷器的安装位置一定要谨慎选择,通常情况下,整条线路中还是杆塔位置遭受雷击的几率大些,所以我国各地区的电力企业都会将避雷器安装在杆塔位置的变压器以及线路开关等重要设备上。避雷器的安装大致成T型。

2.在杆塔处架设避雷线

就我国目前现状来说,避雷线在110kV及以上的架空配电线路中比较常见,在10kV架空配电线路中比较少。避雷线能显著提高配电线路的防雷水平,避雷线和配电线路导线在遭受雷击的过程中会出现耦合,有效降低导线绝缘子两端的电压,从而减少雷击带来的危害。虽然避雷线在配电线路中的作用如此之大,但是却不能随意应用在10kV架空配电线路中,如果在雷电天气多发地区的10kV架空配电线路中安装避雷线,可能会提升线路的引雷效果,给线路造成更大的危害。所以,计划在10kV架空配电线路中安装避雷线之前一定要做好实地勘察工作,尽量不要在雷电灾害多发的地区安装。

3.提高绝缘配置的质量水平

如果10kV架空配电线路外部的绝缘体质量较差,在雷电天气中就容易受损。所以,为了防止线路的绝缘子出现损坏,就一定要注意选择质量合格的电路材料,严格按照设计规范进行安装施工,尽量将10kV架空配电线路外部绝缘体层次升至最高。目前我国国内对10kV架空配电线路进行的绝缘配置主要从以下几个方面入手:第一,应用不平衡绝缘配置;第二,将绝缘子换成电压承受能力最好的;第三,应用绝缘横担或者绝缘塔头。但是经过大量研究调查显示,应用瓷横担绝缘子之后的雷击跳闸率要比应用针式绝缘子的跳闸率高。而且从我国珠三角地区的应用情况看,在10kV架空配电线路中配置瓷横担绝缘子能显著提升线路的防雷击效果。感应雷是造成同塔多回输电网跳闸的主要原因,应用不平衡绝缘配置就能有效改善这种情况。瓷横担绝缘子在不平衡绝缘条件下的防雷作用并不是很大,针对此种情况则可以在10kV架空配电线路中用绝缘横担来代替铁横担。

4.减少杆塔接地电阻

10kV架空配电线路杆塔的接地电阻与其实际的防雷效果有密切关系,通过降低杆塔的接地电阻能有效降低10kV架空配电线路遭受雷击跳闸的频率。10kV架空配电线路遭受雷击跳闸主要是由感应器引起的,通过降低杆塔接地电阻能减少雷电的冲击。10kV架空配电线路杆塔接地位置在电阻较高的情况下就会出现雷击闪络现象,给整个电网的稳定性带来极大的影响。因此,为了全面提高10kV架空配电线路的防雷效果,需要应用科学的方法来降低杆塔接地电阻。既可以通过外引接地的方式来降低接地电阻,也可以通过扩大杆塔接地面积和使用降阻剂的方式来降低接地电阻。目前我国降低杆塔接地电阻的主要方式是在水平接地部分中加入降阻剂。

5.安装绝缘子

防雷绝缘子与避雷器同样都具有防雷功能,但它却有避雷器不具有的功能,那就是防雷绝缘子能承受针式或者支柱式绝缘子在10kV架空配电线路上的导线压力。所以可以根据不同地区的气候条件在10kV架空配电线路中架设不同数量的防雷绝缘子。在雷电天气较少的地区可以每五档装一组,在雷电天气频发的地区则每一档装一组。

四、结束语

综上所述,10kV架空配电线路是我国目前配电网系统中的重要组成部分,所以对其进行的维护工作、提升防雷水平至关重要。10kV架空配电线路结构的复杂性比较高,因此,在对其进行防雷措施配置的时候应该将每个细节都考虑进去,立足于配电系统的整体来提升线路的防雷效果,这样才能保持我国国民经济又好又快发展,给人们的日常生活提供充分的保障。

参考文献:

[1]罗大强,唐军,许志荣,陈德智. 10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析[J].电瓷避雷器,2012,05:113-118.

[2]郇嘉嘉.应用线路避雷器提高10 kV 配电线路防雷性能的研究[J].电力系统保护与控制,2009,37(9):109-115.

[3]叶树芬.10kV 架空配电线路防雷水平及防雷击断线措施分析[J].中国高新技术企业,2016(03).

论文作者:吴长鹏1,王禹衡1,李海宽1,朱烨2,黄延海1

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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