农村电网输配电线路防雷措施分析论文_林捷

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摘要:本文以农村电网输配电线路防雷为研究视角,从雷击对输配电线路的危害出发,探讨如何提高输配电线路的防雷性能。

关键词:农村电网;输配电线路;防雷措施

前言:雷击是影响输配电线路安全稳定运行的主要因素之一,尤其对于农村输配电线路带来的影响更大。所以,如何有效防范雷击影响是现阶段电力企业需要集中思考的问题。

一、雷电对于电力线路带来的危害

架空线路在受到直接雷击的或者附近落雷影响的时候,处于输电线路之上的导线会在电磁感应的影响之下形成过电压,也就是大气过电压。大气过电压通常情况下都会高出线路电压的两倍,甚至更高,此时输电线路的绝缘系统就会被破坏,最终也就会导致安全事故的出现。当输电线路遭遇雷击的时候,雷电流会对地阻抗下生成极高的电位差,这时电路的绝缘就会出现闪络[1]。可见,雷击不仅会对输电线路自身的安全性带来一定的威胁,在雷电随着导线传入到变电站的时候,如果变电站的防空雷设备不够完备,很容易导致便点站内部相关设备遭受损害,从而引发压重的故障。

二、农村电网输配电线路防雷措施

(一)避雷线的架设以及避雷线保护角的减小

在电力系统当中,避雷线是最为基本的预防雷击的设备,其在运行的过程中主要具备以下几个方面的功能:第一,可以有效预防雷电对输电导线的直击;第二,雷电集中杆塔的时候,防雷线可以对雷电电流进行有效的分流,进而进入到杆塔当中的雷电流就会减少,杆塔定点位就会降低;第三,防雷线对于导线可以发挥耦合作用,从而可以使得雷击杆塔的时候,杆塔顶部绝缘的电压;第四,防雷线对于导线具有屏蔽的作用,进而使得导线上的过电压有效降低[2]。

对于农村输配电线路来讲,减少避雷线的保护角可以有效减少雷电绕击率,使得雷电不可以绕过地线对到导线直接击中,同时在输配电线路当中,防雷线的保护角越低,遮蔽效果就会越好。结合以往工作经验,避雷线的保护角一般都处于20°-30°之间,对于处于发电厂和变电站之间的电路来讲,防雷线的保护角是不会超过20°的。但是,输配电线路电压等级越低,避雷线在整个线路铺设过程中所占的成本比重将会越大。所以,在35KV的输配电线路当中,通常情况下不会全线铺设避雷线,在发电厂、变电站等进出线段才会架设1-2km的避雷线。

在铺设避雷线的过程中,应该对相关规定中所指出的1-2km这一保护距离进行有效分析,其只是针对一般情况下来讲的。对于雷暴日超过40天的多雷电区域当中,进出线段应该达到3km,或者根据实际情况要相应的加长,与此同时,在架设避雷线的过程中,也要同时对进出线段的电杆抗雷电水平进行提高,从而有效规避雷击所带来的闪络问题。

对于35KV的输配电系统来讲,其中性点不与地面直接相连,也就是说在这样的输配电线路当中是允许单相接地运行的。所以针对线路进行设计的过程中,应该将没有架设避雷线的部分设计为三角形的排列方式,这样就可以使得处于最上面导线可以发挥避雷线的功能。对于具有避雷线设备的电路线段,应该利用水平排列的门型杆塔,因为避雷线对于雷击电流可以发挥分流的功能,进而降低杆塔顶部的电位,使得雷击的跳闸率可以有效减少。如果出现中间存在着单杆、双杆交替的情况,由于单避雷线和双避雷线之间的过度节点与导线会呈现出由三角形的排列方式向水平排列方式的转化,在具体施工的过程中是难以确保其统一的,这样就会使得处于导线过度节点周围的防雷线保护角比较大,从而也就大大提高了绕击的机会。另外,对于双避雷线来讲,在杆塔的顶部应该实现相互之间的有效连接,并且需要在内部分别安装上接地引线。

现阶段,农村电网当中,10KV的输配电线路也比较常见,10KV的输配电线路具有点多、面宽、线长的特点,受到成本等相关因素的影响,在10KV输配电线路架设的过程中,是不能全程架设防雷线的,而且10KV的输配电线路利用的也是中性点不接地系统,档距比较小,所以导线通常都是三角形的排列方式,处于最顶端的导线可以替代防雷线发挥防雷击的功能。在架设线路的过程中,应该在处于最顶端导线的绝缘体当中没间隔6-7基配备上一个接地的保护设备。

为了有效预防感应雷对线路带来的影响,在架设线路的时候,不可以将进出线段的避雷线延伸到变电单位的出线龙门架之上,只能将其引到线路的终端杆塔之上。

(二)杆塔接地电阻的降低

通过杆塔接地电阻的有效降低,可以使得杆塔在遭遇雷击的情况下,实现电位升高量的减小,这是在有效预防输配电线路防雷击过程中,配合避雷线所引发的保护措施。在相关文件中明确要求,在已经架设了避雷线的线路中,每个杆塔的工频接地电阻都不能超过如表1所示的参数范围[3]。

表1 具有避雷线杆塔的工频接地电阻

避雷线对于雷电可以发挥降低过电压的功能,而这一功能的实现必须要依靠相对较低的接地电阻,同时要求比例关系要协调。对于高度处于一般水平的杆塔来讲,有效降低杆塔接地电阻水平,是进一步提高输配电线路自身抗雷击能力、有效规避反击问题的有效对策,也是现阶段来讲,最为经济性的农村输配电线路预防雷击的方法。

与此同时,在针对输配电线路进行防雷改造的过程中,必须要对没有架设避雷线的杆塔接地情况进行集中关注。对于没有架设避雷线的水泥材质的电杆、金属材质的杆塔虽然对于其接地电阻没有做出明确的限制,但是各级电力企业一定要结合区域内部的实际情况,如果输配电线路所处的区域是雷暴日超过40天的多雷电地区,对于上述杆塔来讲,其接地电阻不应该超过30Ω。

基于此,为了进一步提高杆塔接地装置的技术管理水平,电力企业应该进一步强化农村电网输配电线路杆塔的检查与维护工作力度,在开展相关工作的过程中,一定要严格按照国家相关部门的规定以及本企业的规章制度,定期的对杆塔接地网实施有效得分测试与检查,在检查与测试的过程中,如果发现接地电阻偏高的情况,必须要实施有效的技术处理,另外对于那些曾经出现过雷击跳闸的杆塔,应该给予更高的重视,在每一次的检查工作中都应该对这些杆塔进行集中的关注,从而摸清区域内部杆塔雷击跳闸的规律,为后续工作的有效开展提供依据。

(三)农村电网输配电线路防雷新思路

在电力事业不断发展,相关技术水平不断提高的背景下,针对输配电线路的防雷措施展开的研究不断深入,这为有效预防雷击提供了新思路。在以往的工作实践中,防雷击基本思路都是预防、堵截为主,在全新理论的支持下,防雷工作的新思路就是雷击现象不仅是不可预测的、也是不可避免的,与其不能有效预防不如顺其自然,当然并不是随之任之,而是要将疏导作为主体,只要找出可以有效保护输配电线路运行的安全通道实现雷击电流的有效疏导,就可以将雷击这一问题轻而易举的化解。其中,装配引弧间隙就是基于这一思路的措施。

结语:雷击对于农村电网输配电线路会带来严重的危害,进而影响输配电线路的安全稳定运行。文章针对常规防雷击措施做出了分析,同时也提出了防雷击的新思路,希望可以为相关工作的开展带去参考借鉴。

参考文献:

[1]耿冲.乡村电网输配电线路的防雷措施[J].中外企业家,2014(35):222.

[2]陈天优.农村电网35kV、10kV输配电线路防雷措施的探讨[J].建材与装饰(中旬刊),2007(12):137-138.

[3]何文旭.农村电网输配电线路防雷措施[J].重庆电力高等专科学校学报,2005(03):5-8.

论文作者:林捷

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/2/21

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