10kV配电线路防雷设备的选择与应用论文_武继龙

10kV配电线路防雷设备的选择与应用论文_武继龙

(国网石家庄供电公司 河北石家庄 050000)

摘要:近年来我国对于配网防雷技术的研究不断加大,出现了各种新型防雷措施,其应用条件、环境各不相同,但各地配网在防雷设备的实际应用中没有根据自身实际情况进行选择,导致防雷效果大打折扣。因此,本文结合珠江三角洲地区的配网设备状况,分析目前各配网设备使用的防雷措施及存在的问题,通过合理选择相应的防雷措施及应用新型防雷设备,进一步提升配网的综合防雷水平。

关键词:10kV配电线路;防雷设备;选择;应用

引言

配电线路运行检修技术的目的为通过对日常运行状态的实时监测采用离线控制和在线控制两种模式,确保整个配电系统处于最为正常稳定的运行状态,防止整个配电系统和用户端的电气设备遭受破坏。防雷技术在使用过程中,目的为防止常见的直击雷和感应雷对系统的电力参数形成干扰,将这一故障信息传递到整个电力系统中。

1 10kV配电线路防雷现状

1.1配电线路的安装问题

配电线路的安装不规范以及没有配备配套的避雷设备是导致6kV配电线路在运行时出现雷击故障的主要原因。其中,配电线路在运行的过程中,自身都存在着一定的安全隐患,倘若不及时的采取防雷措施,就会加大外界环境条件对其的影响程度,增强其的运行危险性。有些地区在安装配电线路时,并没有按照统一的标准进行线路安装,且没有参考当地的气候条件和地理环境因素,这样就会导致配电线路在运行过程中易发生雷击故障,这样不仅会造成大量的经济损失,而且严重时还会造成人员伤亡。此外,有些施工单位为了节约施工成本,往往选择减少避雷设施的装配,甚至选择不安装避雷设备,这样配电线路就会缺失一定的防雷性能,一旦发生雷雨天气,随着我国人口数量的不断增加以及用电设备数量的不断加剧,对电力系统的运行质量提出了更高的要求。而配电线路作为电力系统的重要组成部分,其在一定程度上影响着整个电力系统的运行水平。但是,配电线路在运行过程中经常出现雷击事故,这样不仅会影响整个供电网的供电可靠性,而且还会给居民生活正常用电带来影响。因此,我们应采取必要的防雷保护措施,避免配电线路出现故障问题,优化配电线路的运行性能,为人们的生活用电输送更多高质量的电能。就会给配电线路的稳定运行埋下安全隐患。

1.2环境因素以及自身问题

配电线路一般都安装在室外的高空中,受外界环境的影响较大。且一旦出现雷雨天气,配电线路就会出现老化或者短路的现象。虽然我国加大了配电线路防雷措施的实施力度,并在雷电多发区采取了科学的防雷措施,但是配电线路的防雷效果尚不明显。而导致这一现象出现的主要原因就是恶劣天气的影响,即使运用高质量的防雷设施以及配电线路,也很难在恶劣的天气下发挥影响,进而就会导致配电线路出现故障问题。因此,还应加大对防雷保护措施的研究与创新,确保实现对配电线路的有效保护,避免影响其的运行安全性。

1.3保护以及维修装置不全

要想提高配电线路的运行安全性和稳定性,不仅要采取必要的防雷保护措施,而且还应做好配电线路的维修工作,实现对配电线路的全方位保护。但是,就针对当前我国的配电线路而言,其后期的保护措施还不完善,维修装置并没有随着配电线路材料的更新而更新,这样就会缩短配电线路的使用寿命。此外,缺乏必要的维护装置,这样一旦配电线路发生故障问题,就无法对其采取及时的维修措施,就会导致配电线路在雷电发生时易出现电路故障事故。而缺乏对配电线路的后期维护管理,不仅会影响配电线路的使用寿命,而且还会加剧配电线路的维修成本,造成不必要的经济损失。

2 10kV配电线路防雷设备的选择与应用

2.1新型避雷器的合理使用

(1)跌落式避雷器

跌落式避雷器正常运行时,与普通避雷器一样承受系统电压,并在系统出现过电压时动作泄流。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当避雷器发生故障时其本体会自动跌落,与系统脱离,同时可以像跌落式熔断器一样直接通过绝缘操作杆更换避雷器本体,维护时不需停电,提高了运维效率和配网供电可靠性。

(2)线路过电压保护器

线路过电压保护器限流元件通过连接金具固定在瓷横担上,引流环套在横担上,与导线直接形成间隙,其结构如图1所示。雷击时,引流环与架空线路间的空气间隙被击穿,此时过电压保护器残压被限制在一定范围,避免绝缘子闪络。其安装过程不需去除导线绝缘层,所以导线不存在防水问题且施工方便,避雷器本体不承受系统电压。该设备不仅适用于架空绝缘导线,也适用于架空裸导线。但基于引流环的结构设计,只能安装于直线杆横担上。

(3)10kV线路雷击闪络保护器

10kV线路雷击闪络保护器由引弧电极、闪络保护器本体、安装金具组成。当线路遭到雷击产生过电压时,空气间隙击穿放电,限制过电压。通过配合不同的金具,其可安装于直线杆塔横担及耐张杆塔的绝缘子上,雷击闪络保护器可采用杆塔作为自然接地,降低了安装条件要求和难度,具有价格便宜、安装简单、动作可靠、维护方便的特点。

2.2建立避雷线

在高压输电线路中关于防雷电的保护措施主要以避雷线的建立为主,它能够利用避雷线来防止雷电直接袭击导线。除此之外,因为雷电所携带的电压和电流都很高,建立避雷线能够有效地对雷电的电流进行分流。从而降低杆塔的雷电电流,并且使杆塔顶的电位有所下降。电网公司在建立避雷线的时候需要考虑避雷线中的保护角,因为保护角能够保护输电线路不受雷电的击打,一般来说,小规模的避雷线保护角可以减小线路的绕击概率,其中减小避雷线保护角的具体措施有三个。首先,维持导线与避雷线的高度,减小的是两者间的水平侧向距离大小。其次,维持避雷线的高度,加入一些绝缘子,导线的挂线点高度变低,这样不但减小了避雷线保护角,还改善了绝缘子的耐受电压能力。最后,维持导线的高度,拔高避雷线。

2.3结合实际地形选用相应的防雷技术

因为防雷技术的设计要与实际地形相结合,一般来说,一些丘陵和山区地带的地形地势都比较杂乱,这个时候配电网线路中防雷技术很难实现预期的效果。由于地形的不同,与之相关的配电网线路的防雷技术也不尽相同,对于防雷设备的结构和特点也有所区别,所电网公司在设计防雷设备的时候应该结合实际地形进行选择和设计。

2.4设置耦合地线

耦合线一般是安置于多雷电灾害的区域,这些区域因为多雷电灾害事故,一般都会在导线的线面安装一根接地线,这样便可以使线路的反击耐雷水准得到增强,也就能减小线路跳闸的概率。而电网公司设置一根接地线的原因在于耦合地线能够强化分流能力,即促使雷电流方便快捷地流经周边杆塔散流,也就能够有效地降低塔顶的电位水平。耦合地线的设置都需要合理地考虑地线的地理位置,一般来说耦合地线的安装种类分成两种。第一种是直接将耦合底线设置于线路的下方;第二种是将耦合底线平行地设置于线路的两边。

结束语

综上所述,对于各地的配网防雷方案,应根据线路设备所处地形、网架结构、保护要求等进行差异化选择,综合考虑气候、地形、经济水平等因素的影响,科学取舍,以保证10kV配电线路的防雷效果。

参考文献:

[1]刘永泽.在输电线路中的防雷策略及应用[J].企业研究,2010,(02).

[2]赖达峰.输电线路雷击架空地线断线的原因分析及防雷措施[J].科技创新导报,2011,(05).

[3]宋剑白.配电变压器防雷措施的探讨[J].煤炭技术,2007,26(6):148.

[4]周红.谈S9型10kV配电变压器Yzn11联结的特点[J].能源研究与管理,2011(2):77-79.

论文作者:武继龙

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/17

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