摘要:随着我国经济的迅速发展,人民的生活水平有了明显提高,这其间,电给我们带来了很大的变化。目前,10千伏配电线路被普遍应用在我国的电网工程建设中,为我们的生产和生活提供着便利。通过阐释10千伏配电项目线路雷击的各种形式,从配电项目线路的危害等角度分析防雷保护措施,并结合工程案例应用情况,提出提高配电线路防雷水平的措施,以保障配电项目线路的安全,最终指导实践。
关键词:10千伏配电线路;防雷措施
1 影响10千伏配电线路的影响因素
1.1 感应雷过电压
感应雷过电压是指架空的配电线路因周围发生闪电而产生的雷电过电压,虽然线路没有被雷电直接击中,但是导线上感应出了很多的与雷云性质相反的电荷。事实证明,因感应雷过电压而引起的雷害事故次数占配电线路总故障数的90%,已经成了了10千伏配电线路故障的罪魁祸首。有文献研究表明,如果10千伏配电线路的导线离地面十米,雷击的位置与导线相聚五十米,就会产生100千安的雷电电流,如果线路没有做任何的防雷措施,产生雷过电压的最大值能够达到500千伏。若10千伏配电线路的绝缘效果不佳,就很容易被雷过电压击穿,甚至击断。
1.2 绝缘水平
因配电线路中的因绝缘子的爆炸引起的故障率也很高。绝缘子能否正常运行决定了配电线路的安全性,因为绝缘子决定了10千伏配电线路的绝缘水平。因此,必须做好绝缘子的维护工作。在10千伏配电线路长时间运行的情况下,如果没有定期地对绝缘子进行检测、维修或者更换,一旦线路出现了老化的现象,整个配电线路的绝缘水平就会大大地降低,增加了雷害事故的发生概率。
1.3 防雷保护安装
①变压器的安装。一旦雷过电压的数值达到了额定电压的十几倍,就会击穿变压器中性点周围的绝缘保护层。当前国内大部分变压器的避雷器安装都选择在高压的一侧,低压侧的防雷保护很弱。变压器防雷保护既可以安装在总熔断器的前面,又可以安装在配电线路出现的前方。在安装的过程中,必须将避雷器的低压端接地。由于电流型保护器后面的零线不能重复地出现接地的现象,否则一旦保护器失去了工作能力,就不能对整个线路进行防雷保护,因而低压避雷器的接地线要安装在变压器零线出现的首端。
②柱上开关和刀闸。如果在10千伏配电线路中安装柱上开关和刀闸,就能够使线路的安全性和可靠性大幅度提高。但是事实上很多线路没有对柱上开关和刀闸进行防雷保护。
③开关柜等单元的防雷保护。10千伏配电线路包含了很多单元,每个单元都很关键。可以在每个单元都安装避雷器,也可以选择性地安装避雷器。显而易见,虽然前者的安装成本很高,但是安全性能也很高。
2 10千伏配电线路防雷所存问题分析
2.1 绝缘水平低。
10千伏配电线路中绝缘比较低,而绝缘水平是影响线路防雷效果的主要因素之一。10千伏线路中绝缘水平如何,一般都是通过线路中绝缘子来确定,是一种配电线路中常用的绝缘设备。一旦配电线路受到雷击,强大的雷电流就会造成绝缘子闪络或者爆炸,造成线路运行故障。因为10千伏配电线路距离比较长,如果管理工作不到位,并且没有对其制定相应的检修计划,对存在故障的绝缘子不能及时更换或者维修,就会造成线路中使用的绝缘子严重老化,这样在发生雷击时受到的影响就比较大,容易出现跳闸事故。
2.2 资金投入低。
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就我国10千伏配电线路运行情况来看,大部分线路防雷处理资金投入力度都比较低,这样线路中存在的老旧装置不能得到及时的更换,另外资金不到位也会影响各项维护工作的开展,包括人力、物力的安排,最终导致10千伏配电线路防雷措施存在很多漏洞。另外,存在部分10千伏配电线路设施设备存在明显的地区特殊性,制定的各项防雷措施落实难度大,不能保证线路防雷效果。
2.3 管理制度缺失
虽然受社会经济发展影响,现在各相关部门已经意识到加强10千伏配电线路防雷措施管理的重要性,但是受原存问题影响,现在很多地区并不存在完善的管理制度,各项资源安排不合理,导致10千伏配电线路防雷设备管理工作大多流于形式,不能确切的落实到位。另外,即便是采取各项防雷措施,但是在线路投入使用后因为各种因素影响并没有持续跟进管理,对于线路运行中存在的故障不能在第一时间确定,增加了雷害事故的威胁。
3 10千伏配电线路防雷措施研究
3.1 过电压防雷保护。
为满足电力行业发展需求,逐渐有更多新型防雷措施被应用到10千伏配电线路中,其中架空线路过电压保护器是一种比较常见的防雷手段。此种防雷措施的主要原理是,在过零前一段时间内尖顶波电流幅值比较小,可以有效解决架空导线因为工频续流高温影响而出现的熔断或者跳闸问题,针对两种10千伏配电线路雷击过电压具有有效的预防效果。
3.2 避雷器保护。
结合地区10千伏配电线路建设特点,选择安装合适的避雷器,以此来提高线路的防雷效果,对保证线路运行稳定性与安全性有着重要意义。针对避雷器特征来分析,无论是无间歇避雷器还是间歇性避雷器都需要承受工频电压带来的影响,这样就会加速避雷器的老化,为保证线路避雷效果必须要经常对其进行更换,提高线路运行的可靠性。因此,对于10千伏配电线路避雷器的选择必须要慎重,可以选择用免维修的氧化锌避雷器,将其安装在易受到雷击的部位,另外还需要在相应的配电装置,如配电变压器以及开关装置等部位安装避雷器,对线路进行全面保护。在安装时应注意,安装位置尽量选择在配电下路分支处杆塔以及雷击事故频发地段杆塔安装。
3.3 安装自动重合闸。
对于10千伏配电线路来说,如果受到雷击影响而出现故障,将是永久性故障,如果不能及时进行处理甚至会加大影响范围,针对此可以选择在不同路段选择性的投运自动重合闸。其中投运自动合闸并不适合用于纯电缆线路,对于穿架空线路来说,在防雷处理上可以选择用投运自动重合闸来提高线路的供电安全性。
3.4 并联间隙绝缘子
如果线路在运行过程中,受到雷击影响而发生闪络,应尽量减少电弧与绝缘子表面的接触面积,以免因为操作过电压过大,造成线路运行故障。通过保护间隙的应用,可以使得并联间隙先于绝缘子串放电,并且可以将雷电导入大地中,以此来减少雷击电流对线路造成的影响,保证绝缘子串与线路不会被烧坏。
结语
10千伏配电线路非常的复杂,一旦遭遇了雷害事件,就很难对电网进行维修管理,往往会造成重大的经济损失。雷电是一种常见的自然现象,人们无法预测其发生的准确时间,因而给10千伏配电线路造成了很大的危害。大量研究表明,雷害事故主要是由于线路受感应雷电过电压的影响而导致的。因而做好10千伏配电线路的防雷措施,保证电网的安全运行迫在眉睫。
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论文作者:高德臣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/7
标签:线路论文; 防雷论文; 过电压论文; 避雷器论文; 绝缘子论文; 雷害论文; 措施论文; 《基层建设》2019年第11期论文;