浅析电力配电线路防雷技术措施论文_张兢兢

浅析电力配电线路防雷技术措施论文_张兢兢

(国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 辽宁省辽阳市 111200)

摘要:电力能源是我国经济发展不可缺少的重要战略能源之一。只有维护电网系统的稳定运行,才能够确保我国工业生产和居民日常生活的正常进行。雷击作为一种常见的配电线路故障原因,对我国电网系统的安全运行造成极大威胁,给我国社会带来了严重的经济损失。我国的电力企业要加紧防雷技术的研究,弥补我国现行防雷措施中的缺陷,综合采取多种手段,确保配电线路对雷击的防范能力,提高电网系统的安全运行水平。本文对电力配电线路防雷技术措施进行分析。

关键词:电力;配电线路;防雷技术;措施

我国现在配电网的现状是,纵横交错,四通八达。在平原或是低洼地方的配电线路的损坏率及检修率还是比较低的,但对于那些山岭,土丘等地势比较高,在雷雨天比较容易引雷的地方往往容易遭到雷电高压的损坏,而且在这些地方大都是一些人迹罕见,交通不发达,重型维修设备不容易进入的地方。一旦这些地方的电网在雷雨天被雷电损坏,不仅对国家的经济造成严重的损失,给当地人民百姓的生活带来严重的不便,也给以后的维修带来十分的不便利,大大减弱了维修的效率,从而从侧面给国家和百姓带来更多的损失,防雷措施就显得尤为的重要。

1 配电线路的雷害状况

1.1 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。

1.2 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。

2 配电线路防雷技术存在的问题

2.1杆塔

我国的配电线路主要采取水泥电线杆的形式。水泥电线杆内部有钢制内芯,外部由水泥包覆起来,对钢芯起到保护作用,地下引线采用铁丝作为材料。如果遭受雷击,就会造成水泥杆爆裂,钢芯直接暴露在空气中,地下引线产生巨大热量发生软化,电线杆发生倒塌。

2.2 接地装置

接地装置出现问题,出样是因为两种原因:一种是地网受到了腐蚀,另一种是地网电阻下降。比如,配电线路的接地装置使用494基的混凝土和降阻剂,接地装置会在使用半年后被腐蚀的速度大大增加,三到五年后便会出现断裂。这时候便需要进行更换,因为往往到了这一阶段,地网的腐蚀率已经超过了一半,尤其以接地下线距离地面50厘米内的部分腐蚀最为严重。

3 配电线路的防雷措施

3.1 进行避雷线的架设以及避雷器的安装

在对配电线路进行防雷措施时,使用最普遍的措施就是对其进行避雷线的架设,这种措施主要就是为了能够防止雷电直接击中导线。但是,如果雷电直接击中了导线,这样就会使得流经杆塔进入大地的电流减少,从而降低了杆塔的电位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,可以通过其对导线的屏蔽作用,这样就可以有效的减少高压线路绝缘部分的电压,进而可以又通过导线、架空地线间的耦合作用,降低感应过电压。总的来说,高压传配线路的电压越高,所架设的避雷线的效果就会越好,并且对于电压较高的配电线路,避雷线的成本也会相对较低。所以,要想使得避雷线获得更好的使用效果,要适当将绕击率,并且要保持一定的角度。对于传统的防雷措施设计而言,其主要就是按照相关的规定进行设计,传统的设计只是要求避雷线的保护角度符合标准即可,但是,避雷线要想发挥其充分的作用,所处的地形也至关重要。对于不同的地形,避雷线的防雷效果就会有所不同,比如说,地形的路线比较容易受到绕击作用的地区,应该对其进行杆塔角度的校正,这些地区的防雷保护角度通常都会较大,因此应该尽可能的采用能够有效减少雷电绕击的方法。

3.2 加强绝缘

由于配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。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 减小配电线路保护角

减小配电线路保护角是110kV及以上电压等级高压配电线路,降低绕击跳闸率的一种非常有效的技术措施。减小配电线路保护角,必须在规划设计阶段结合杆塔结构进行详细的分析,一旦已建投运后,要改变配电线路保护角在可行性、可实施性等方面的性能均较差,在线路后期运行维护过程中其改造效果不太明显。另外,绕击率主要取决于导线、杆塔结构的几何尺寸、布置以及导线的波阻抗。当导线同避雷线安装位置不匹配时,导线就得不到有效地防护。为了提高110kV配电线路的综合防雷水平,应充分利用击距法等措施对杆塔塔头尺寸进行优化计算分析和保护角选择,使配电线路得到有效地防护。特别是山区,在山顶附近的杆塔,尽量使保护角为负角,可有效的提高配电线路的防护水平。

3.4 对线柱上的开关的防雷保护

在电网运行的时候需要在电网中安装一定的开关闸刀来提高配电电网运行方式的灵活性及提高供电电网的可靠性。在执行对配电线路防雷措施时最容易忽略的就是对这些开关闸刀的防雷保护,这无形中大大增加配电线路的安全隐患。为消除这种安全隐患需在开关闸刀处安装一定的防雷设备用于保护开关闸刀的安全。

3.5 加大防雷设施的改造力度

在电网改造中,应将配电线路防雷设施的整改工作纳入其中,保证有计划、有步骤地进行防雷设施的改造。尽量安装支柱式绝缘子,提高绝缘子质量,以增强线路绝缘能力;更换导线连接器,最好选用安普线夹;定期检查接地装置的接地电阻值是否符合要求,对于不符合要求的应进行整改。相较于普通避雷器来说,氧化锌避雷器在非线性和保护性方面具有更大优势,能有效降低由感应雷引起的线路故障,所以可在雷电多发区安装一定档距的氧化锌避雷器,将感应雷控制在无害水平。在配电线路改造中,施工人员可在架空绝缘线上加装防弧金具,防止过电压或工频短路电弧对导线的破坏,有效防止断线事故。屏蔽分流线具有良好的防雷作用,能够有效降低跨步电压和接触电压,所以可考虑在架空线路中架设屏蔽分流线,并将电气设备可靠连接起来。

结束语:

综上所述,电力配电线路防雷技术的好坏直接影响了整个配电线路的正常工作,进而影响了电力系统的正常运行,因此,对于电力配电线路防雷技术措施的研究就变得至关重要。雷电现象属于一种自然现象,因此,对雷电现象的研究就具有一定的难度,所以只有全面的对其发生情况进行掌握和分析,充分的利用科学技术手段,只有这样才能够有效的降低雷电对于电力配电线路的损失。

参考文献:

[1] 10kV与35kV配电线路防雷技术比较[J]. 喇元,胡贤德,彭发东.能源工程,2014,5

[2]探析山区10kV架空配电线路防雷技术的应用[J]. 廖水川.中国新技术新产品,2015,11

[3]配电线路运行检修技术及防雷方法[J]. 马丽文.科技风,2015,13

论文作者:张兢兢

论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/10

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