(广西绿能电力勘察设计有限公司 广西南宁 530000)
摘要:电力是国家经济发展的必备能源,与人们生活和工作有着密不可分的关系。随着社会的不断发展,电力线路的增多,雷电对我们供电系统的影响也是越来越大,配电网线路防雷系统的研究也就显得越来越重要。配电网和配电线起到连接电力供应整个电力使用的纽带作用,它也是整个电力供应过程中极易出现问题的一环,而雷电具有极强的破坏性,因此防雷变得尤为重要。雷电的危害主要划分为:热效应、机械效应、电压效应以及电磁效应。加强配电线路的防雷措施可以有效减少因雷击造成的损害以及跳闸停电的次数,还可保护变电站内电气设备的安全运行,也是维持电力系统可持续、安全供电的关键一环。
关键词:10kV配电线路;防雷保护;间隙设计
引言
随着社会经济的快速发展,配电网工程建设规模逐渐扩大,配电网运行稳定性影响因素较多,在环境因素中,雷电影响较大,不仅会造成停电现象,甚至会引发严重的火灾,影响配电网运行质量。
1 10kV配电线路遭受雷击的原因
1.1线路设计安装不合理
线路设计与安装的不合理也是导致配电线频遭雷击的主要原因之一,由于我国国土面积大,全国各地影响配电线的因素众多,虽然在开始执行10kV配电线安装工程之前,制定了相关的安装设计标准,且各地电力部门均按照要求进行了安装,但是遭雷击事故频发,究其原因,主要是因为各地的地质与气候因素差异较大,且在安装时虽然严格执行了标准,但是并未结合当地各种因素,导致了线路安装设计不合理。
1.2缺乏防雷设备
我国10kV配电线路遭遇雷击的主要因素是缺乏防雷的设备,我国在进行10kV配电线施工工程中,可能引不起个别地区领导的重视,导致电力部门在进行施工时,因为其他原因,降低用于配电线施工的资金,导致施工资金不足,只能采用达不到标准的防雷设备,而且我国的防雷设备大多是多处设备连接在一起,这种连接方式极为危险,在雷暴多发天气中,如果一处区域遭遇雷击,那么可能多处地区出现电力故障,从而影响生产发展。
2 10kV配电线路防雷保护间隙设计
2.1防雷保护间隙绝缘子的作用
绝缘子的效果减弱,主要是因为绝缘子在相对较长的时间内暴露在空气中,各种尘埃以及分子结构都会在绝缘子的表面附合,在雷雨等天气的作用下,雨水会将这些粒子或者杂质淋湿,被雷击后就会发生污闪,绝缘子失去其应有的效果。架空配电线路绝缘老化严重时可考虑使用玻璃材质的绝缘串,以及瓷横担和长爬距的复合绝缘子,目的就是为了降低绝缘子闪络时的建弧率。
2.2技术防雷
随着社会的不断发展,科学的不断进步,科技生活已经在我们生活中无处不在了,这对于配电网防雷技术也是一样的,我们要采取科学先进的技术进行有效防雷。采用10kV架空电力线路加装氧化锌避雷器,在架空绝缘线路加装防雷击断线用防弧金具,绝缘配置应考虑结合线路附近的发展情况,综合环境污染变化因素来选择相应的绝缘子,根据相关资料研究表明,对于污染较重的绝缘子,其雷击耐受能力会有严重下降,一般可下降6%~10%;我们也可增设过电压保护器,将其在10kV的线路的大分支点装设,能够起到缩小雷击过电压引起的线路跳闸的影响范围,使得线路免受雷击电压的影响;或者说在重要线路增设架空地线将大大提高配电线路的耐受雷击的能力。架设避雷线,避雷线是高压输电线的基本的防雷措施,主要是防止雷电的直击,还有着分流雷电的作用,减少雷电的电流进入杆塔,从而降低杆塔的点位。
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2.3防雷保护间隙设计
一般情况下,过电压有两种情况,一种是大气过电压,另一种是操作过电压。在线路设备受到直击雷或感应雷的影响时,电压会剧烈升高,当电压达到了一定的水平时,空气间隙就会被击穿,绝缘击穿很容易导致配电线路发生故障。操作过电压实际上就是一些电感元件与电容元件之间产生的。在电力系统中,会有相对较多的电抗器以及发电机和变压器等感性元件,当这些电力元件在投切时,电力系统状态会发生一定的变化,在这个过程中,就会产生相对大的操作过电压,超过了供电电压的额定值。保护间隙的形式主要是圆形以及柱形两种形式,两个环状的结构之间保持一定的距离,才能达到平衡绝缘应有的效果。
2.4安装避雷器
2.4.1防弧线夹,其缺点是在一定程度上没有灭弧的能力,在受到雷击的过程中对于瓷瓶和横担的放电会产生零序电流以及发生电流短路,引起线路发生跳闸。
2.4.2带避雷的间隙防雷装置,这种防雷装置对于安装的条件以及技术的要求相对较高,对于放电间隙以及安装的距离有一定的要求。
2.4.3固定间隙防雷装置,傻瓜式的安装,在线路遭受雷击时可以迅速将雷电流泄掉,具有灭弧能力。供电公司在配电线路上都会安装一定的氧化锌避雷器,作为线路的一种避雷措施。配电线路设备容易受到雷击损坏的主要原因有:①避雷装置安装工艺不良;②避雷装置质量不合格,出现了低劣产品,导致避雷的效果极差;③防雷接地装置的质量也会影响到防雷效果,只有做好防雷接地装置和有良好的接地,雷击时的电流才能够导入大地,不会对线路设备和周围环境造成破坏。
这些接地以及避雷装置在使用年限上是有一定周期的,随着时间的延长,避雷的效果在一定程度上也会减弱。接地装置的不完整以及在发生氧化反应的过程中,接地网络范围是有一定的限制的,接地的地极对于埋设的深度和土壤接地电阻大小在一定程度上会对于电流的分散产生一定的影响。10kV的配电网中导线一般情况下都是裸导线,如果在通电的情况下会非常危险,不应该在外围安装防雷设备,且防雷的设备需要与有导电作用的裸线相连接,但如果裸线相对过长,就会使绝缘效果减弱;另外一个重要的方面就是在导线受到雷击时就会在一定时间段内形成短路电流,导致导线被击穿,击穿的位置就是电弧相对集中的位置。这种击穿主要是因为绝缘体在一定程度上受潮或温度过高、电压过高等,都会导致导线失去绝缘能力,进而发生放电,上述过程就是因为绝缘受到破坏。出现这种情况的普遍原因为:通过介质击穿一般情况下都是在电气性能相对薄弱的地方发展起来的,这种缺陷可能发生在电场相对集中的地方,也可以在介质分布规律相对不均匀的情况下发生。
2.5降低配电设备的接地电阻
如果接地电阻过大,可能会使配电线在遭遇雷击时,电流不能快速导入地下,从而对线路造成破坏,导致电力故障。所以,在加强10kV配电线路的安全防护时,增加水平接地体、采用降阻剂对其进行降阻,以及采用垂直接地,使配电线在遭受雷击时,其电流能够快速的导入地下,最大程度的保护配电线的安全。
结语
综上所述,要想减少我们配电网线路雷击事故的发生,必须要从根本上找到问题所在并制定合理有效的解决方案。首先要分析出配电网线路发生事故的原因,从多个角度去看待分析问题,并且结合相关专业知识,把这些技术应用到实际情况中去,相关工作人员在对防雷系统做出有效的保护措施时,还应当充分了解其不同的地区不同的复杂的环境和基础设备的好坏,为更好的解决配电网线路中存在的问题做出研究。
参考文献:
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[2]吴樱昌.关于10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].通讯世界,2018(4):170-171.
[3]朱秀兰,李梦达.10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].科学技术与工程,2010,10(31):7755~7759.
作者简介:
丰涛(1985-),男,壮族,广西南宁市人, 硕士学历,工程师, 主要从事电力行业设计及市场工作 。
论文作者:丰涛
论文发表刊物:《云南电业》2019年2期
论文发表时间:2019/8/29
标签:防雷论文; 线路论文; 过电压论文; 间隙论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 设备论文; 《云南电业》2019年2期论文;