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摘要:经济的快速发展离不开电力行业的支持,电力行业在最近几年发展也是相当迅速和稳定的,同时引进先进的科学技术,电网的可靠性能大幅度提高。但是在农村地区,配电系统的雷击问题仍然存在,是电网设备故障居高不下的原因之一。因此加强对农村配电系统防雷技术的重视程度,减少电力设备损坏,提升经济效益与社会效益,具有重要意义。主要从10kV配电线路雷击过电压的主要形式和特征入手,说明发生雷害事故的危害和发生的主要原因,分析10kV配电线路防雷的措施,并针对提高我国农村目前10kV配电线路防雷水平发表一些建议。
关键词:农村10kV配电系统;防雷技术
引言
随着人们生活水平的提高和国家经济的快速发展,人们对于电力的需求越来越大,要求越来越高。对电力需求也达到了一个新的高度,配电系统不仅要为人们提供持续稳定的电力,更要具备安全、可靠的性能,能够最大限度的减少和避免雷击事故的发生,保证设备和线路的完整性,唯有如此配电系统才能够始终保持良好的运行态势。由于农村10kV配电系统的绝缘性能低下,在雷雨天气经常会出现雷击事故,致使设备和线路出现损坏,严重影响了配电系统的正常运转。对此,必须加强对农村10kV配电系统的防雷保护,制定规范严谨的保护方案,从而有效应对雷击事故,防止事故的扩大和蔓延,减少电力企业的经济损失,保障国家和人民的生命财产安全。
1我国农村目前10kV配电线路防雷现状
1.1终端杆(塔)的防雷方式
在10kV配电线路的末端配置避雷器,避免当线路末端被断开时,入射波与反射波相等,而使得在开路的末端处,因所有的磁场能量全部变成电磁量,导致电压变为原来的两倍。
1.2架空绝缘导线的防雷方式
架空绝缘导线的线路在经受雷击之后,由于直击雷过电压或者感应过电压对于导线的作用,很容易引起绝缘子的闪络从而击穿了导线的绝缘层。而绝缘层被击穿之后呈现出来的针孔状,使得电弧的弧根只能够在针孔附近燃烧,很容易将导线烧断。
1.3两条线路交叉跨越的防雷方式
若是两条线路交叉跨越,当上面的那一条线路遭到雷云袭击,有可能会击穿空间从而使得两条线路一起跳闸。而若是两条线路一条是10kV的线路,另一条是110kV以上的线路,由于110kV的线路更容易产生感应过电压,从而对10kV的线路放电,使得线路闪络而跳闸。因此在一般情况下,10kV的线路最好是避免交叉跨越,尤其要是要注意避免与10kV以下的线路交叉跨越。
1.4同塔多回路架设的线路的防雷方式
由于同塔多回路架设的线路在受到雷击的时候容易对相邻的线路造成反击,因此应该采用不平衡的绝缘方式。因为当同塔多回路架设的线路的绝缘子耐压高低不同时,当受到雷击的时候,绝缘子耐压低的线路会先行闪络,而闪络之后的线路就相当于地线,所以能够增加与其他的回路的耦合作用,从而大大提高了其它回路的耐雷水平。
2农村10kV配电系统防雷措施存在的问题
2.1配电变压器防雷存在的问题
安装效果将对线路的防雷性能产生决定性的影响,从当前配电变压器避雷器的安装现状来看,普遍存在着避雷器型号老旧,性能较低,维护不到位等不良现象,极大的削弱了配电变压器的防雷性能,在雷电天气下配电变压器极易遭受雷电击穿而损坏。
2.2柱上开关防雷存在的问题
提升系统运行的安全性,因此越来越多的配电线路上增设了开关,目的在于使电力传输更为灵活高效。但是在很多线路开关上都没有采取防雷措施,开关因而成为了配电系统的薄弱环节,一旦雷电击穿开关,就会沿着线路逐渐扩大破坏范围,引起配电系统的故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆原因分析:导致农村10kV配电系统防雷技术漏洞的原因是多方面的,综合而言包括:电力企业对防雷设施的维护力度不足,防雷设施表面发生腐蚀和生锈,绝缘性能随之下降;配电系统的防雷设计缺乏合理性,多数配电设备上都没有装设防雷装置,使得配电设备在雷击环境下失去了基本的保护;配电设备的安装和设计均不能达到要求,与电力行业的规范相背离,最为明显的是接地引下线的设计五花八门,不能起到防雷的作用。
3 10kV配电线路防雷保护措施建议
3.1避雷器的正确安装
避雷器的安装应当尽量接近配电变压器,“三点共线”,即接地线和低压侧的中性点以及配电变压器的金属制外壳共同接地。关于配电变压器中避雷器的安装主要存在两种模式。其一是以低压侧总熔断器前端为安装点,可以保护配电变压器的运行;其二是以线路的前端为安装点,可以用来保护电力系统。但是需要注意,低压侧的避雷器,其接地线必须安装在零线前端,因为市场上的变压器都配备有低电压的保护器,如果保护器没有运作,而避雷器接地线没有接地,则防雷保护措施就会失效,所以避雷器要安装在保护器的前面。
3.2配电变压器的防雷
在中性点电位的作用下,低压绕组上流经冲击电流。由于低压三相绕组中流经的电流大小相等、方向相同,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很高的零序磁通,使得高压侧感应出很高的电势,感应电势沿绕组分布,在中性点的幅值最大,引起中性点绝缘击穿,同时由于层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。既然是中性点电压是由接地电阻引起的,可采用高压侧避雷器的接地与中性点接地分开,采用单独的接地线和接地网(两接地网之间的距离超过在5米),利用大地对雷电波的衰减作用,基本可以削除中性点电压升高引起的绝缘击穿。当雷电波从低压侧入侵时,低压绕组中有冲击电流通过,在高压绕组上产生感应电动势,使得高压侧的中性点的电压大大提高,高压绕组的层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。此时可在低压侧加装避雷器来解决此问题。
3.3柱上开关的防雷保护措施
要想保证农村10kV配电系统的防雷性能达标,线路开关的安装和防雷不容忽视,必须为柱上开关配备与之相应的避雷器,在不影响开关性能的前提下,尽可能的对开关予以保护,这样在雷电中开关也会具有抵御之力,不会轻易的遭到破坏。与此同时,不能过于依赖避雷器,因为避雷器的防雷性能毕竟有限,所以开关还需要具有自动断开的功能,当雷电电荷过大时,开关能够自动断开,一方面可以保护开关免于损坏,另一方面也能避免雷电对线路造成更大程度的破坏。
3.4推行灵活性而又不失稳重的维护管理方法
亦如生物的寿命,防雷设备的使用寿命也是不可逆转的。但是,通过针对性的维护管理工作来提前发现防雷设备的缺陷则可以有效地避免雷击故障的发生。在少雷区域,部分配电线路无需加装较多的防雷设备,则可以采取一系列的保障措施降低防雷设备的使用率,通过降低防雷设备的使用率来避免故障的过早的发生,既变相延长了防雷设备的使用寿命,也减少了少雷地带下配电线路运行的运行成本,从根本上达到提高配电线路的运行效率的日的。但这必须是在有相关保障措施的前提下才能够推行的一项管理方式,否则,则极有可能会因小失大,造成重大的多雷地带下配电线路运行线的运作问题,甚至会危及多雷地带下的配电线路运行从业人员的安全。
结语
综上所述,农村10kV配电系统的防雷技术亟待改进和完善,需要电力企业给予高度的重视,加强对防雷技术的研究,弥补防雷措施的弊端,确保对配电线路和设备进行全方位的防护,提高系统的绝缘性能,保证农村10kV配电系统能够安全可靠的运行,为人们提供更为优质的电力服务,从而创造更多的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]蒙喜武,王元锋,谢新歌,等.加强农网防雷保护,提高供电可靠性[J].科技与企业,2011.
[2]刘林,张琼.浅析农村电网防雷保护技术措施[J].云南水力发电,2011(2).
[3]郭捷,刘春生.配电变压器雷害事故分析与防雷保护措施探讨[J].长沙电力学院学报(自然科学版),2005(3).
论文作者:张建华,李岩林,秦贺,侯乃乾,侯文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签:防雷论文; 线路论文; 避雷器论文; 绕组论文; 系统论文; 农村论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第10期论文;