摘要:35Kv架空供电线路是电力系统的重要基础,在实践过程中,线路防雷工作应结合自身实际情况科学的做好防雷措施,使雷击造成的损失降到最低,确实保障电网运行安全,文中对供电线路防雷的改进措施进行梳理和总结,以期更好地保障供电线路的安全运行。
关键词:35Kv;架空供电线路;防雷措施
1导言
35Kv架空供电线路进行全线改造,将原先的砼杆更换为铁塔,架设避雷线,安装线路避雷器、杆塔消雷器,以实现供电系统各项运行参数均在允许范围内,安全可靠地为企业提供供电保障。
2防雷现状
根据近几年的数据统计,在输电能力为6~35kV的线路中,雷击经常会导致电闸、避雷器、变压器、绝缘子等防雷设备的损害,不能保证人民生产生活的正常需要。配电线路的雷电损坏可分为直接雷电和雷电感应两种。感应雷是指由于线路与雷之间的电磁感应产生较大的电压,造成线路跳闸。早期的避雷器利用空气的这一特性,将高电压变成低电压,从而实现对供电线路的保护。然而,由于开放的空气间隙容易受环境影响,空气放电会造成电极的氧化等。目前,国内外常用的配网防雷方案有保护绝缘子串、设置避雷器和设置消弧线圈等。
2.1保护绝缘子串
防雷保护间隙是绝缘子串的一种保护装置。在绝缘子串两端设置防雷保护间隙,与自动重合闸配合使用时,不仅可以及时将线路中的雷电流导入大地,还可以保障线路不间断供电,维持线路的正常运行。防雷保护间隙适用范围广,不仅适用于35kV、135kV及以上的各级配电线路,还不受地形环境的影响,山区、高原、平原和雷电多发地区都可以使用防雷保护间隙来保护绝缘子串。同时,防雷保护间隙的制造方便,制作成本低,具有良好的经济适用性。对于绝缘子串的保护,国外已有较为成熟的经验,其中日本、德国和俄罗斯的研究最具代表性。日本常用引弧角来保护绝缘子串。引弧角的结构较为简单,受线路的电压、绝缘子直径、绝缘子片数和绝缘子串的长度等因素影响。日本对于引弧角的研究较为透彻,1979年颁布的规程中介绍了32种型式、280多个类别。日本不仅在66~154kV各级电压架空送电线路中安装引弧角,还在通过重污秽地区的500kV线路的软硬跳线装置和输电能力为1000kV的线路上安装此装置[2]。德国普遍设置引弧保护装置保护绝缘子串。设置引弧保护装置不仅可以防止雷电过电压对线路的破坏,还能避免绝缘子被污染后受雷电的影响发生闪络。德国对引弧保护装置中起弧点与绝缘体的距离、材料的耐高温性、结构形式等方面进行了深入研究,并得到了丰富的研究成果。俄罗斯采用均压屏蔽保护环来保护绝缘子串。保护环能够屏蔽电晕,防止雷电对绝缘子串的影响,不能引弧。
2.2设置避雷器
早期的避雷器是开放的空气间隙。然而,由于空气的击穿电压高等特性,使得避雷器对敏感设备的保护不够及时。而无间隙的氧化锌避雷器是日本1968年研制成功的,并首先应用于电子工业。1976年,日本又首先研制出适用于高压电网的耐污性无间隙避雷器,并先后应用于84kV、275kV和500kV的高压线路。氧化锌避雷器是世界上最先进的避雷器,具有良好的非线性伏安特性。在正常工作电压,氧化锌避雷器的电阻极大,流过的电流很小;当产生雷电过电压时,它的电阻迅速降低,可以分流大量的电流,从而保护线路免受雷击作用。我国最早从1993年开始研制和应用线路型避雷器并迅速推广。经过多年努力,避雷器已经广泛应用于我国各级配电线路,有效保证了我国供电系统的稳定运行。
2.3消弧线圈
消弧线圈的工作原理是在电网发生单向接地故障时,消弧线圈提供电感电流对故障点的电容电流进行补偿,使流过故障点的电流降至10A以下,从而达到灭弧的目的。消弧圈一般应满足如下要求:①补偿度应适当,一般应在5%~10%;②对35kV的系统,消弧圈单相接地补偿后的残流应在3~10A,同时应考虑系统运行方式的改变;③规程规定系统正常运行时中性点位移电压应小于15%U,考虑到三相电压的平衡,以小于5%U为宜。
3 35Kv架空线路整改
3.1安装避雷线
35Kv架空线路杆塔改造时,保留线路两端2千米左右的避雷线,它能很好的防止雷电击,是防雷保护行之有效的措施之一。避雷线具有分流作用,可以减小杆塔的雷电流,降低杆塔电位。并且对导线具有耦合作用,降低输电线上的感应过电压。
3.2装设消雷器
在供电线路杆塔顶部安装伞状消雷器,利用金属针状电极的尖端放电原理设计。当雷电出现在消雷器及被保护线路上空时,消雷器及附近大地均感应出与雷云电荷极性相反的电荷,使雷云被中和,雷电场被减弱,从而降低了被保护的供电线路遭受雷击概率。
3.3加装线路避雷器
使用(35Kv线路型避雷器HY5WX-51/134)硅橡胶外套金属氧化物避雷器,它主要作用在于加装之后,避免线路遭受直击雷的侵害。它的使用方便简单,在实际运用中消除了很多雷击问题,减少了线路受到雷击的影响。
3.4安装防污型绝缘子
选用具有防尘功能的耐污型绝缘子,提高防污效果,已在线路改造施工中进行了全部更换。在容易遭受雷击的地段,同时增加绝缘瓷瓶的数量1~2片,提高线路的绝缘等级。35Kv线路整改采用以上几种方式提高了线路耐雷击的效果,2014年线路整体改造后,因雷击跳电故障大为减少。
4 高压开关柜技术改革策略探究
现阶段,我国的电力市场发展日益壮大,全国各地的高压配电产品类型不断的涌现,在实际应用的过程中也都在一定程度上体现了自身的价值,但是也有一部分产品,不仅外形差,在使用的过程中也很难发挥自身的作用。笔者凭借自身工作经验对未来高压开关柜的发展方向进行了简要的分析。首先,要保证产品的外形要美观,配电柜经常会设立在供人们参观的景点中,为了不与景点产生违和感,一定要尽量将其设计的美观些。并且新产品还应该具备体积小的特点,在对其进行操作或者移动的时候会更加方便。并且从现阶段配电柜发展的情况上来看,大体积的开关柜已经不再受到人们的欢迎。其次,箱体应该具有较为理想的防腐功能,对于箱体防腐功能的要求是非常必要的,目前,我国国内生产的很多开关柜并不具备防腐的功能,这是一项技术上的空缺,在箱柜表面进行防腐设计之后,不仅能够在很大程度上保证外形的光滑以及美观,同时也避免了化学物质对其造成的污染以及腐蚀。新产品还应该对其制造成本进行严格的控制,这样才能使其获得更高的经济利益,并且与现阶段我国所提倡的“降低造价,节约成本”口号相符合。
5结语
35Kv架空供电线路的绝缘水平较低,电网结构复杂化,在设计和施工时线路未全部安装避雷线、线路避雷器等保护措施,在雷电天气时,极易造成供电线路跳闸。从架空供电线路的防雷、接地等方面进行探讨,分析雷击的原因和危害,提出相应的解决措施,从而提高架空供电线路的安全性能,进一步完善矿山电力系统运行的可靠性。
参考文献:
[1]杨少华.研究35kV变电站线路建设工程技术[J].通讯世界,2017(22):134-135.
[2]邓明辉.35kV输电线路雷击跳闸分析及预防措施[J].通讯世界,2017(16):239-240.
[3]李想,姜伟.35kV线路耐雷水平影响因素仿真研究[J].电瓷避雷器,2017(04):125-131.
[4]杨雄军.35kV输电线路运维管理模式分析[J].数字通信世界,2017(08):104.
论文作者:刘晓霞,郑海庄
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签:线路论文; 避雷器论文; 绝缘子论文; 防雷论文; 雷电论文; 间隙论文; 避雷线论文; 《河南电力》2018年14期论文;