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摘要:现在农村10KV线路跳闸频繁在一定程度上对供电企业造成了困扰,这也是目前农村供电可靠性提不上去根本原因。对这些因素进行具体分析,在10KV线路跳闸中雷击跳闸占了较多比例,因而有必要采取相应措施来减少农村10KV配网雷击跳闸,使农村配电的可靠性能够提升。下面我们从农村10KV配网雷击跳闸的条件与有关因素进行分析,同时提出安放线路避雷器及加强线路绝缘等有关治理对策。
关键词:农村10KV配网线路 雷击跳闸 有关因素 影响 治理对策
由于10KV配电线路的分布很广同时绝缘水平也不高,它与很多变电站及用户相联,在雷雨多发季节尤其是夏季容易因为雷击而造成配电设备及用户设备受到损坏,就比如配电线路断线、配变损毁及绝缘子出现爆裂等现象,最终导致农村大面积停电,甚而出现人员伤亡,给人们的生活和生产带来了很多不利。从有关统计可以看出,在农村10KV配网线路运行当中总跳闸数,其中雷击而造成的跳闸就占到了70%之多,而那些多雷、地形复杂及土壤电阻率较高的区域,10kV配电线路雷击跳闸出现的次数更多,故而有必要针对10kV配电线路雷击跳闸进行具体分析及采取治理措施,来保证配网可靠和安全的运作。
1、造成农村10KV配网线路出现跳闸的主要条件
当10kV配网线路雷电流超于了线路耐雷水平而造成绝缘子产生闪络冲击时,因为冲击闪络的时间很短,暂时不会引发线路出现跳闸,可是假如雷电结束之后由于工作电压造成的工频短路电流电弧依然存在,这定然会导致10kV配电线路出现跳闸现象。通常状况下,由于10kV配网线路当中绝缘水平不是很高,在雷鸣闪电时发生导线对地闪络是避免不了的,可是线路基于雷击而导致跳闸是要具备以下条件的:首先在雷电来临时,由于雷击过电压超于了配网线路的绝缘水平而导致出现线路绝缘冲击闪络,可是持续时间不长,一般只有几十微秒,也就是一眨眼的时间,这会使线路开关还没反应过来,不能及时的跳闸;其二在冲击闪络转变为较稳定的工频电弧而造成相间短路的发生,进而会引起10kV配电线路出现跳闸。
2、农村10KV配网线路雷击跳闸的原因分析
2.1配电线路经过山区成为易击区域
在农村,特别是山区其线路雷击的跳闸频率远远超于平原,线路在经过山区时,由于地貌、地形、气流、地质等多个因素对其造成的影响,所以在有些容易形成雷云的区域,同时云层较低,常常会出现循环式雷击闪络,尤其是地势相对高的山头、向阳坡土等,因为地面屏蔽作用的变动,在线路朝着山头或山坡走向时,于山头或山坡外侧的雷击率会变大,增加了雷击次数。
2.2雷电的直接与间接击穿
雷电击穿对瓷瓶击穿可以分为间接击穿与直接击穿,这两种击穿方式的危害都是较大的。间接击穿会让瓷瓶受到一定程度的损坏,它不能立刻对瓷瓶击穿,让线路跳闸,而是留下隐患因素,降低设备绝缘体电阻,极易造成水闪络及热闪络等故障,相关部门一定要加强对这类间接击穿的关注。而直接击穿会使10KV配网线路单相接地或短路跳闸。
2.3农村10KV配网线路的绝缘水平不高
农村在10KV配网当中,针对于10KV线路中广泛运用的P-15T型号的针瓶,因为它的绝缘距离太小,不能对雷电电流作用下的电场强度有效降低,从而使针瓶击穿的可能增加了。这时要注意,在针瓶遭受雷电间接击穿之后,不易发现,由于出现事故的外瓶其闪络部位颜色较深,与针瓶的颜色接近。因为一些针瓶在雷击后还不足以造成线路永久性故障,通常线路开关能够重合闸成功,不对基登杆进行检查不易发现故障点,所以通常在巡视检查时无异常,可是在下次小雨后由于针瓶的击穿而造成这条线路再发事故。
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2.4新添雷区段没有加装避雷器
通过加装线路避雷器可对对雷击跳闸进行有效防范,线路由于在多雷区加装了线路避雷器,从一定程度上减少了设备雷击、瓷瓶击穿及导线断线等雷击事故的发生。由于在夏季雷电活动较多,同时还无规律可循,雷击地段不断变大,一些新添的易受雷区段由于还没加装避雷设备,造成变压器击毁及雷击跳闸事故时有发生。
2.5未采用杆塔逐基接地
因为农村配网运行年代较久,在设计时未把雷区杆塔逐基接地考虑在内,在线路受到雷击时其雷电波较陡,不能及时经过杆接地降低陡度,也不能使线路耐雷水平提升。
3、农村10KV配网雷击跳闸治理方法
3.1在配网设计时注意防雷
配网线路的防雷要从设计着手,于线路设计时要从地形地貌等特征进行综合性考虑,采用有关的设计方案。杆塔在选型当中,不能套用常规设计,而要与当地的雷电运行经验及活动特点相结合。
3.2预防雷电各类形式的击穿
小丘陵区域的直击雷相对较高,要在杆塔加装避雷针进行引雷,在线路容易受到雷击区域,要装设避雷器引雷。另外为了防止雷电绕击,把雷电引到避雷线或塔顶上,可是这样也会让雷电反击增大,因而在预防雷电绕击时,还要采用防止雷电反击对策,方能使雷击跳闸率减少。要降低反击闪络,应采用两点措施:首先,对容易受到雷击段的绝缘水平适当增加,不但要对绝缘子进行增加,还要做到及时替换零值绝缘子及清扫,使沿面的放电电压能够提升;另外,要对接地装置进行改善,使冲击接地电阻能够降低,于高土壤电阻率区域选择降阻剂,对接地装置的状态进行改善。对于选用架空地线,在10KV上不必全线设置避雷线,就是架设了避雷线,在雷击时,因为绝缘水平不高一样会对闪络反击,可是避雷线对于间接雷击感应电压的幅值能够降低30以上,进而使故障跳闸率也降低30左右,所以,针对多雷区易击区域的10KV线路,增添一条避雷线也是一个不错的治理方法。
3.3加强和保持线路绝缘
各类电压等级线路,对应用的绝缘水平进行保持是线路运行安全的前提,对此一定要加强和保持各线路的绝缘性能。对于线路巡视检查要加强力度,对老旧的线路进行改造,同时对线路绝缘进行加强,这些对提升线路的耐雷水平与绝缘子的闪络电压都是非常有利的,能够减少雷击跳闸机率。所以应当增强绝缘子质量的整体管理,来确保运行绝缘子质量的优良,对运行的劣质绝缘体进行及时更换。针对瓷绝缘子,要定期进行零值检测和清扫,而少数雷电活动频繁跳闸较多的杆塔,要增添适当的绝缘子片数,以提升绝缘水平。针对新架的10KV线路,尽可能用SQ-210加强型号的瓷横担,对于老旧线路可以用瓷横担替代针瓶,由于瓷横担的绝缘距离要比针瓶大很多,在雷电作用下电场强度能够降低,进而使瓷瓶击穿的可能性减少。
3.4对地网的接地电阻降低
如果地网接地电阻变大,它的耐雷水平就会下降,所以对地网接地电阻进行降低能有效的防雷。为了达到有效防雷,线路杆塔通常要逐杆接地,严格按规程进行,通常地区的接地电阻不能超于10Ω,在电阻较高的山地也不能超于30Ω。假如设备与杆塔遇到高电阻率土壤,它的接地电阻达不到规程标准,在设计时应当用敷设延伸接地,使地中散流增加,同时对导线有耦合作用,使雷电反击能够减少。
3.5安装线路避雷器
于10KV配电线路中广泛应用避雷器,在避雷器正常工作时,通过的电流仅是微安级,如遭受电压后,因为受到氧化锌电阻影响,电流会达到千安培,而避雷器能够对过电压进行释放,进而约束了电压在配电设备中造成的损害。另外把避雷器安装在配电变压器中,可以预防雷电反击,对变压器进行保护。
结束语:
加强线路绝缘和安装线路避雷器是当前10KV配网中最有效的防雷击跳闸措施,另外架设避雷线,减少接地电阻等也是较好防雷措施。由于每种措施的效果和适用范围都不同,在操作当中要依照实际情况进行选择,通常要几种防雷措施综合运用,才能对10KV配网雷击跳闸进行有效治理。
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论文作者:龚劲松
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/8
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