10kV配电线路防雷措施研究与应用盛伟论文_盛伟

10kV配电线路防雷措施研究与应用盛伟论文_盛伟

摘要:当下, 我们国家的经济水平有了显著提高, 人们对电力的需求量也不断扩大, 而且电力的输送和配送频率也有了较大的提高, 而配电网线路的安全稳定成为了一个广受关注的话题。由于以前的配送电网线路中出现过很多安全事故, 并且没有采取有效的安全措施, 还有就是线路本来的绝缘效果不够, 配送电网线路的抗雷击效果也严重不足, 这也就不利于满足受众的用电需要, 也很难保障用电的安全性, 其中线路中一旦出现雷击现象将会直接影响到受众的生命安全。故本文着重分析了雷电给10kV配电线路带来的不良影响,并针对这些现象找到较好的防雷措施和解决办法, 并且提高配送电网线路中防雷系统的质量和效率。

关键词:10kV配电线路;防雷措施;雷击危害

引言

电网作为人们生活的一部分,其安全运行不仅影响着人们的生活,还对人们的生产造成影响,因此,电力系统需要不断强化自身性能。输配电线路而言,出现运行故障最多的原因是雷击。我国每年都会有由于雷击而导致停电的问题,在影响输配电线路的同时,还会影响到地区的经济,造成经济损失。因此,电力行业需要加强输配电线路的防雷措施,使得电网的安全运行得到保证。

1、配电线路中完善防雷措施的必要性

电网的安全有效性不仅取决于自身的绝缘效果,而且与雷击的防护措施是否得当也息息相关, 长时间以来, 配电网中因为遭遇雷电的袭击, 经常出现输电线路跳闸的情况, 这不利于整个电网的安全和稳定性, 也给电网的正常运转带来了不利影响。整理相关数据可以发现电网故障中因为雷击而出现高压线路跳闸的次数占据首位, 主要是一些地形杂乱、土壤电阻很高的不安全地区常常发生输电电路安全事故。其中雷击会中断线路中电流的流进, 并且闪络会严重扰乱电路系统的正常运行, 还会破坏电器装置和设备, 更严重还会造成一大片电网停电, 这些都给国民经济带来较大的打击。最近这些年来, 因为气候变得异常和不稳定, 使得雷电活动较为显著和剧烈, 配电网线路中很多线路问题都是雷电袭击造成的, 我们国家也在不断地推动于电网工程的建设, 必须将电网工程建设的重心转移到配电网线路的雷电保护中来。另外,要重点对长距离的架空式输电线路进行防雷保护, 因为它在全部输电线路中有着重要地位, 关系到整个输电线路的安全和存亡, 故加强架空式输电线路的防雷保护是必不可少的。

2、10KV配电线路遭受雷击的形式和危害

2.1雷击的形式

2.1.1感应雷

雷电感应,即感应雷。雷电感应可以分为两大类,即电磁感应和静电感应。巨大的雷电流会在其附近的空间内形成一个强大的磁场,而形成的磁场可以在周围的导体上产生非常高的电压,会使得人们和设备出现二次放电的情况,进而使得电气设备出现损坏。

2.1.2直击雷

直击雷很容易给配电网造成破坏, 一般来说雷电将会直击配电的线路, 然后导致配电线路的电压达到较高, 这个时候到达配电线路中的电流和电压都很高, 就会给配电网中的相关设备造成严重影响。

2.1.3球形雷

在这几种雷击形式中,球形雷出现的次数比较少还不规则,关于球形雷的相关资料也不够齐全,研究人员对其出现的原理观点还不一致;除此之外,球形雷还可以通过烟囱、门或窗等进入室内,会导致人们的生活安全受到重要威胁。

2.2雷击的危害

输配电线路会在雷击的作用下,产生很大的危害,具体可以分为以下四种。

(1)如果线路遭受到雷击情况,导线和地线上的电压都比较高,会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。

(2)如果出现架空地线档中落雷情况,放电通道连接的底线上,会出现强度降低的情况,严重的会出现断股、灼烧的问题,进而导致底线中断。

(3)在雷击作用下,会导致绝缘闪络,使得相间或者是单相接地出现短路情况,从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃是烧断问题。

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(4)在雷击作用下,会导致绝缘子闪络,电源开关出现跳闸情况,如果较为严重,还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况,从而导致线路出现接地故障,且这种故障无法修复。

3、10kV配电线路防雷措施

3.1防雷设施设计

防雷设施的设计过程要从两个角度出发,其一为对于直击雷的防护工作,其二为对于感应雷的防护工作。前者在具体的设计过程中,可直接采用当前已经开发出的各类防雷装置完成具体的防护工作。比如对于高空塔架来说,可通过专用的避雷针设备落实对直击雷的电流引流工作,另外当前常见的避雷器包括金属避雷器、合成材料避雷器等多种形式,可根据系统的应用年限、设备的故障率等,对具体的避雷器类型进行选择,让其能够具备应有的避雷防护能力。后者在具体的设计过程中,最主要的工作项目为完成对电磁信号的屏蔽工作,防止产生的电磁波直接作用在线缆的内部。本文针对这一问题采用的方法为,一方面加强对线缆类型的合理选择,比如当前已经开发出具有屏蔽网的线缆,在今后的配电端完善和优化中,大量应用这类线缆落实感应雷的屏蔽工作,同时对于有条件的室内区域或对防护要求很高的区域来说,也可通过在墙体中建成钢筋网的方法,进一步提高对电磁波的屏蔽水平。

3.2防雷变压器的使用

3.2.1 Yzn11联结防雷变压器

防雷变压器的设计原理是在绕组中串入方向相反的绕组,利用反向绕组抵消正、逆变换过电压。以目前广泛采用的Yzn11防雷变压器为例,其高压绕组连接成Y形,低压侧每个芯柱的绕组由两部分组成,其匝数相同,反向串联组成。无论雷电流多大,总磁通保持为零,有效消除了正、逆变换过电压。

3.2.2附加防雷绕组的防雷变压器

附加防雷绕组变压器设置有一组独立的反向绕组,变压器正常运行状态下,闭合器断开,防雷绕组处于开路状态,当变压器绕组有雷电波入侵时,防雷绕组导通投入运行,防雷绕组在铁芯上产生的磁通与低压绕组产生的磁通相互抵消,抑制正、逆变换过电压。

3.2.3避雷器内藏于变压器内

将氧化锌避雷器装在变压器内部,减小了避雷器连接引线的长度,降低了引线在雷电冲击电流作用下的压降,避雷器免受高温、雨淋、污秽等因素影响。此外,避雷器浸泡在变压器油中,能通过油循环散热,大大改善了避雷器散热条件,减缓了避雷器老化过程,延长了使用寿命。

3.3防雷系统检查

防雷系统的检查工作为在非雷电天气完成对接地线的锈蚀情况检查工作,同时在大范围的检修中落实避雷器的替换以及深度检查项目。在具体的工作过程中,要找到当前系统中存在的问题,其中最为常见的为接地线与地面接触部分锈蚀、避雷器脱落等现象,采用的方法为对这些系统和设备进行统一性更换工作。对于常见的锈蚀问题来说,需要在接地线和地面的接触区域,采用沥青防止接触区域的水、土壤以及空气共同作用,防止在接地线上形成锈蚀问题,要求日常检查工作落实过程的所有工作人员要完成对所有检查项目的精准记录和修复工作。

结束语

综上所述,10KV配电线路工作与受众的日常生活息息相关, 而配电网线路的安全和稳定也是电网公司的追求, 所以电网公司应该从多方面把握配电网线路的防雷设计工作, 依据当地的实际情况, 找到适合实施的防雷措施, 促使防雷工作的不断深入和完善, 提高我国的配电线路中防雷保护工作的质量和效率。

参考文献

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论文作者:盛伟

论文发表刊物:《中国电业》2019年17期

论文发表时间:2019/12/11

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