10kV电力线路雷击故障及其防雷策略研究论文_陆华新

10kV电力线路雷击故障及其防雷策略研究论文_陆华新

南宁市兴宁产业园区管理委员会 广西南宁530024

摘要:在近几年的发展过程中,人民的生活水平得到了很大的提高。而生活水平的提高意味着人们的需求开始有所增长。人们的用电需求也开始不断增长。这对电力系统的发展提出了巨大的挑战。10KV配电线路是用电系统的主要供输途径,具备安全可靠的特点。而如何使10KV配电线路更加安全可靠是电力企业需要重点关注的问题。本文就10KV配电线路的防雷措施进行探索研究。

关键词:10KV配电线路;防雷;措施;电力系统

10kV电力线路是变电站与电力用户之间连接的重要内容,在电力系统运行过程中,很容易受到自然因素的影响,雷击影响尤为严重。10kV电力线路雷击故障会造成设备损害,甚至会引发人身安全事故。因此,10kV电力线路防雷工作成为了现阶段电力企业工作的重点。

一、雷电的产生及雷击分类

雷电对大地上的物体进行雷击主要有两种形式:

1、直击雷。即带电的云层对大地上的某一点或某一地上物发生猛烈放电,其破坏力是巨大的。根据国家有关防雷规程,10kV及以下配电线路和设备不单独架设避雷线或装设避雷针等防雷措施进行保护,因为能直接击中配电线路的雷电极少。

2、感应雷雷击过电压。雷云放电前,线路上正电荷被吸引到靠近电场突变点附近的导线上,成为束缚电荷,而负电荷被排斥向两侧运动;雷云放电开始后,负电荷迅速被中和,正电荷失去束缚力,以电压波的形式向两端迅速传播,形成静电感应过电压。此外,直击雷放电形成了强大的脉冲磁场,其磁力线穿过配电线路导线与大地间形成的电气回路,在线路上发生瞬间电磁感应过电压。由静电感应过电压和电磁感应过电压叠加形成的感应雷过电压,幅值可达400~500kV,已超过配电线路绝缘子和设备的雷电冲击耐压,很有可能造成线路跳闸事故。因此,减少感应雷过电压是配网架空线路防雷的关键。

二、10kV电力线路雷击故障因素分析

1、绝缘设备因素分析

10kV电力线路中的主要绝缘设备是绝缘子,绝缘设备故障是造成10kV电力线路雷击故障的重要因素。10kV电力线路绝缘设备故障主要表现为绝缘子爆炸和闪路两种现象,这些故障会使得绝缘设备不能发挥应有的作用,从而导致雷击故障发生,影响电力系统正常运行。绝缘设备故障主要是缺乏日常维护和绝缘设备质量不合格引起的,一方面,电力企业相关部门没有对10kV电力线路绝缘设备进行定期的检测,很多地区10kV电力线路绝缘子出现严重的老化现象,没有进行及时的更换。另一方面,部分10kV电力线路绝缘子本身就存在一定的质量问题,在设备安装时没有进行质量检测,导致10kV电力线路遭遇雷击时,会出现跳闸现象和设备损坏现象。

2、感应雷过电压因素分析

10kV电力线路雷击故障的关键因素是感应雷过电压。虽然10kV电力线路在遭遇直接类过电压时必然会发生跳闸现象,但实践表明10kV电力线路遭遇直击雷的概率较低,大多数雷击故障都是来自感应雷过电压。发生感应雷过电压情况时,10kV电力线路的绝缘水平很难抵受过高电压的影响,很容易产生闪路、断线和绝缘击穿的现象,导致10kV电力线路不能正常运行,影响供电的安全性和稳定性。

3、防雷设备因素分析

10kV电力线路雷击故障的发生与防雷设备有较大的关系,主要表现在两个方面:

(1)防雷设备质量因素。在很多地区,10kV电力线路防雷设备仍采用传统的阀形避雷器,在电力系统运行中很容易出现故障,再加上检修力度不足,没有进行及时的更换,无法发挥应用的防雷功能,很容易出现雷击故障。

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(2)防雷设备安装因素。在10kV电力线路中变压器、柱上开关、电缆分支箱以及开关柜都需要安装防雷设备,这样才能使10kV电力线路具有较好的雷击保护。但在实际工作中,很多地区对防雷设备安装存在较大的问题,安装不到位、配套设施不齐全等都是导致10kV电力线路雷击故障的主要因素。

三、10kV电力线路防雷措施

1、加强过电压保护器的安装

针对10kV电力线路中感应雷过电压导致的雷击故障,电力企业要加强10kV电力线路过电压保护器的安装。过电压保护器能够在10kV电力线路发生雷击事故时,通过导通作用将雷电流通过塔杆引入地下,避免发生闪路故障。过电压保护器是有架空绝缘导线、绝缘子、电机、氧化锌阀片、引流环等构成,在对10kV电力线路进行过电压保护时是过电压保护器与绝缘线路并联完成的。在进行过电压保护器安装过程中,电力企业要根据10kV电力线路绝缘的实际情况进行,对雷击故障发生较多的线路进行安装,确保过电压保护器能够发挥实际作用,减少雷击故障发生。

2、降低10kV电力线路接地电阻

10kV电力线路接地电阻过高也是导致雷击故障的主要因素,因此,可以采取相应的措施降低10kV电力线路接地电阻,减少雷击故障发生。电力企业要对10kV电力线路沿途地区的土壤电阻率的实际情况进行全面了解和分析,对土壤电阻率较低的地区,10kV电力线路塔杆可以采用铁塔、钢筋混凝土杆,这样能够有效降低10kV电力线路接地电阻;对土壤电阻率较高的地区,可以采用放射性接地体以及连续伸长接地体降低10kV电力线路接地电阻,这样能够有效提高10kV电力线路的耐雷水平,降低雷击跳闸事故发生概率,从而减少雷击故障发生,为电力系统的正常运行提供保障。

3、完善10KV配电线路的防雷设计

(1)加强对10KV配电线路的设备的维护。10KV配电线路的分布范围非常广泛,要想增加10KV配电线路的防雷保护措施必须要加强对设备的维护。因为10KV配电线路的分布环境非常复杂并且很多设备都是处于裸露的状态,所以致使10KV配电线路受雷击打频率非常频繁,并且受雷击打范围非常广泛,带来的破坏力也是非常巨大的,所以要增强对设备的维护,定期检查设备,整改一些已经遭受破坏的设备,并且一定要加强对设备的维护,确保设备不会因为过度老化变得更加不堪一击。

(2)使用绝缘效果好的绝缘体。线路的绝缘能力是10KV配电线路的一个重要的特点。要想确保10KV配电线路的安全才能确保10KV配电系统在遭受雷击以后所产生的后果降到最低。10KV配电线路的绝缘能力影响着10KV配电线路的使用安全,所以一定要使用绝缘效果好的线路,提高10KV配电线路的绝缘性,淘汰那些绝缘效果不好的线路设备,最大限度的保证10KV配电线路的使用安全。使10KV配电线路在遭受雷击时引起的后果降到最低,增强10KV配电线路的防雷能力。

(3)严禁缠绕接线。在进行10KV配电线路的接通过程中,因为设计的范围广所以很容易造成线路的缠绕问题。而这种线路缠绕问题在平时就具备一定的威胁性,更不用说是雷电天气了。所以一定要杜绝10KV配电线路的线路缠绕问题。因为在雷击天气,线路缠绕问题会造成电流的泄露,会给人们的生命财产安全造成严重的威胁。并且因为线路的缠绕,因为这些线路属于不同地区就会造成大区域的停电或者电子设备的损坏,所造成的破坏力是十分巨大的。

结语:综上所述,要保证电力系统运行的安全性和稳定性,就要10kV电力线路雷击故障因素进行全面分析,通过提高电力线路绝缘水平、安装过电压保护器、降低接地电阻以及安装防雷设备,提高10kV电力线路防雷水平。

参考文献:

[1]牛耕耘.10KV电力线路雷击故障分析与防雷措施应用[J].工程技术:引文版,2016(11)

[2]白云.10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施[J].科技与企业,2015(11)

[3]王伟.10KV配电线路防雷措施研究与应用[J].工程技术:文摘版,2016(11)

论文作者:陆华新

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/17

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