刍议电力配电系统的防雷与接地技术论文_陈凯

刍议电力配电系统的防雷与接地技术论文_陈凯

(中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司 甘肃兰州 730050)

摘要:随着我国城市化进程的不断加剧,目前电力配电系统的配电稳定性也逐渐成为业内人士广泛关注的技术问题之一。在电力配电系统的防雷与接地技术应用过程中,必须结合影响接地装置的各种因素对其技术特征进行分析与探讨,通过分析传统防雷接地策略的应用现状与弊端来认知新型接地棒的适应性与优化策略,以此来为我国电力配电系统的全面健康发展创造新的条件。

关键词:配电系统;防雷;接地技术

近年来随着电网的改造,电网的可靠性得到了提高,但雷电造成电网设备事故,损失还是比较严重的。因此,为了减少雷电感应致使电力设备的损坏,避免直接和间接的重大经济损失,有必要对供、配电系统的防雷与接地技术进行研究,并采取有效的防雷措施。

一、雷击现象及其主要危害

雷击是自然界中一种常见的放电现象。大气中存在大量的正负电荷雷云,当带有异种电荷的雷云相互之间的距离接近至一定程度之后,或者雷云与大地凸出物接近至一定的程度之后,电场将会在凸出物与雷云之间的空间击穿,从而出现强烈的气体放电现象,产生闪电、雷鸣等。雷击通过直击雷、感应雷或者雷电侵入波等形式给人畜造成伤亡;使得电力线路、发电设备或者电力设备等产生高压冲击,直接影响到设备的绝缘层,形成短路、爆炸以及火灾等问题,最终造成大面积的停电故障。同时,在雷击过程中还产生了强大的电排斥力、电磁推力等作用,可能会对建筑物产生结构性的破坏,使建筑物倒塌。

二、影响接地装置的因素

在整个电力配电系统的设备安装与调试过程中,由于影响接地装置的因素较多,许多对各种因素进行分析与整理,并结合安全保护工作来加强防雷策略与接地设施的有效安装,以此来实现引流。在进行接地处理时,直接影响电流引流效果的就是接地电阻的处理,所以在进行装置设置时可以选择将其引入地下来避免对于整个线路的损伤,确保线路运行的可靠性与稳定性。

三、供电系统防雷与接地保护目的和主要组成

3.1供电系统防雷与接地保护的主要组成部分

供电系统防雷与接地保护主要由雷电接受装置、引电设备、电流接地装置和输电接地电阻组成。从本质上说,防雷就是通过转变雷电的形式来减少雷电带来的影响。防雷接地装置就是在雷电产生之后充分将其接受,并合理的处理雷电,转化其存在形式。雷电接受装置主要包括避雷针、避雷带和避雷器等。雷电对建筑的袭击分为直接雷击和间接袭击,这两种袭击方式都会对输电线路造成或大或小的破坏。引电设备就是使用引下线将雷电吸引过来,防止它去袭击建筑物。电流接地装置主要是为了避免各种静电带来危害而设置的,其组成部分包括接地线结构和接地体。这个装置不仅能防止雷电带来的危害,保证输电线路的正常运行,它还能有效避免静电给工作人员带来的影响。输电接地电阻指的是总的接地对地电阻的总和,其阻值是装置对地的电压与流入地中电流的比值,接地电阻能对接地装置进行有效的评价,并且可以很好的指导输电电路的管理和维护工作的正常进行。在进行供电系统的防雷与接地保护时,一定要保证供电系统的电源质量,确保其具有良好的性能,可以正常供电。除此之外,还需要计算用电负荷,检查用电设备在正常运行时的额定负荷是否与实际负荷相同。

3.2供电系统防雷与接地保护的目的

在民用和公用建筑中设计防雷与接地保护是为了在雷雨天气时将雷电迅速接入到地上,防止雷电给建筑和人们带来威胁。在设计供电系统时,要计算建筑物遭受雷击的次数,可以通过建筑物的等效面积和所在位置的平均雷暴日来计算,然后根据建筑物可能遭受的雷击次数确定防雷的类型,并根据相关规定制定详细的防雷措施。

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四、电力配电系统内防雷与接地技术的应用

4.1配电线路中的防雷接地技术应用

4.1.1配电线路

以10kV绝缘线路为例,于电力系统架空绝缘线防雷技术分析,其具体措施如下:第一,避雷线设置,该方式具有良好避雷效果,但操作困难度高,同时还具有较高成本;第二,对电力线路内绝缘子耐压水平有效提升,此时可将10kV绝缘子进行防雷绝缘子转变,这样能够最大限度地对防雷水平有效提升;第三,将线路避雷器设置到雷电多发区,能最大限度地降低雷击断线事故产生;第四,选取延长闪烁路径的方法,但此时电弧熄灭现象极易出现,为此可对部分位置的绝缘强度适当增强,如导线与绝缘子连接位置等。

4.1.2电力电缆线路

在高压电缆防雷方面(110kV以上),因雷电冲击、电压影响,电力电缆中电压往往出现在金属护套接地端或交叉位置,此时击穿保护层绝缘事故极易出现,为此必须做好电缆金属护套一端的互联接地工作,并将保护器安设到另一端。在对电缆金属护套实施交叉互联作业时,处于接地状态的必须是保护器的Y接线。

4.1.3输电线路

一般情况下,避雷线全线架设不宜在35kV线路进行,只需将1~2km避雷线架设到变电所进线段即可,除此之外,还需将避雷线设置到雷电多发段。全线进行避雷线架设的路线为110kV,双避雷线可用于山区。

4.2变电所防雷接地技术应用

如变电所在35kV以下,由于其具有较低绝缘水平,应进行独立避雷针设置,且符合反击不出现需求。如变电所超过110kV,因其具有较高电压等级配电装置绝缘水平,可在配电装置构架上直接设置避雷针,同时雷击避雷针出现的高电位不可能产生电气设备反击问题。除此之外,还需将辅助接地装置设置到避雷针安设的配电构架上,在连接变电所接地网方面,此接地装置和主变压器接地装置之间的电气间距需控制在15m以上,其功能为当高电位产生于避雷器接地装置后,顺着接地网传送到变压器接地点的过程中呈现出由强到弱的趋势,确保侵入的雷电波在向变压器接地位置送达时,反击事故不会出现在变压器内。因变压器具有较低绝缘能力,且又是变电所不可或缺的一部分,为此不得将避雷针设置到变压器门型构架上。

4.3电气设备和电子设备防雷接地技术应用

第一,变电所设备。选取等电位进行建筑物、设备防雷接地连接。因具有极大雷电流峰值,流经位置电为都将急速上升,为此必须重视建筑物自身防雷。在设计与施工工程进行前要求必须对网状接闪器、引下线与接地体钢筋网络的电气连接进行充分思考。确保防雷网能够有效结合建筑物钢筋混凝土,同时将所有楼层的板、梁、住内钢筋进行接头留设,为和室内外接地线连接提供便利。为避免直击雷,可按照具体情况将若干避雷针设置到室外,并对其保护范围进行准确计算,以此满足对室外全部设备加以保护的目的。第二,计算机等自动化设备。针对电气、电子设备,应一级一级地进行防雷措施选择,具体流程为大楼、电源防雷接地一避雷器设置到机房、所有设备端口,只有这样才能达到防雷效果。

结语

综上所述,随着我国现代化建设水平的不断提升,电网作为实现人们生产生活的关键基础性部分,其稳定性直接影响到经济建设水平以及人们的生活品质。雷电作为一种常见自然灾害,其对于电网具有较大的威胁,不但会影响供电稳定性,同时还会造成电力设备损坏带来较大的经济损失。

参考文献:

[1]张加永.浅论电力配电系统的防雷与接地技术[J].通讯世界,2017(24):221-222

[2]刘帅锋.电力配电系统的防雷与接地技术探析[J].科技与企业,2012(16):170

[3]刘玉泉.关于电力配电系统中防雷与接地技术的探讨[J].科技资讯,2010(03):114-115

论文作者:陈凯

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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