10kV配电线路防雷技术及解决方案论文_吴微

10kV配电线路防雷技术及解决方案论文_吴微

(北京市银光电力工程有限公司 北京市石景山区 100043)

摘要:当下,我们国家的经济水平有了显著提高,人们对电力的需求量也不断扩大,而且电力的输送和配送频率也有了较大的提高,而配电网线路的安全稳定成为了一个广受关注的话题。由于以前的配送电网线路中出现过很多安全事故,并且没有采取有效的安全措施,还有就是线路本来的绝缘效果不够,配送电网线路的抗雷击效果也严重不足,这也就不利于满足受众的用电需要,也很难保障用电的安全性,其中线路中一旦出现雷击现象将会直接影响到受众的生命安全。故本文着重分析了雷电给配送电网线路带来的不良影响,并针对这些现象找到较好的防雷措施和解决办法,并且提高配送电网线路中防雷系统的质量和效率。

关键词:10kV配电线路;防雷技术;解决方案

引言

配电线路运行检修技术的目的为通过对日常运行状态的实时监测采用离线控制和在线控制两种模式,确保整个配电系统处于最为正常稳定的运行状态,防止整个配电系统和用户端的电气设备遭受破坏。防雷技术在使用过程中,目的为防止常见的直击雷和感应雷对系统的电力参数形成干扰,将这一故障信息传递到整个电力系统中。

1 10kV及以下配网雷电事故分析

1.1架空线路雷击断线事故

10kV及以下配网发生雷电事故,一个常见的类型则是架空线路雷击断线事故,影响到配网安全稳定运行的同时,还会带来较大的经济损失。随着电气化建设进程不断推进,线路的绝缘化率大幅度提升,但是绝缘导线和裸露导线雷击断线存在明显的差异,如果是雷击绝缘导线,可能会击穿绝缘层,持续工频短路电流电弧受到绝缘层隔离,针孔处燃烧,短时间内则会烧断导线。如果是受到直击雷破坏产生闪络现象,短路电弧弧根不会在某一点集中燃烧,对导线的影响不大。

1.2变压器雷击事故

即便配备了接地装置和避雷器,但是具体运行中仍然会发生严重的雷击事故。由于避雷器安装不符合要求,或是避雷器自身的质量不高,接地装置安装不规范等因素导致变压器受损。通常情况下,在高压侧安装避雷器,是由于雷击高压侧时,避雷器第一时间动作,产生的电压降直接作用在低压侧中心点,电流通过低压绕组产生感应电势,附近的绝缘层容易受到损坏,很容易出现严重的变压器雷击事故。

2 10kV配电线路防雷技术及解决方案

2.1降低塔体接地电阻

通过降低塔体接地电阻的方式,可以起到维护配网运行安全,提升配网防雷性能的作用。此种方式适合地势平坦的区域,如平原地区的土壤电阻率较低,可以选择此种方式来提升10kV及以下配网防雷性能,相较于其他技术而言,施工效率较高,安装更为便捷。如果是在山区杆塔防雷管理,应做好接地电阻质量把控,施工全过程监管和控制,一旦发现问题及时解决。需要注意的是,塔脚位置的接地网敷设较长,可以适当地提升电线和地面之间面积,降低电阻率。但如果配网遭受雷击,接地电线过长,伴随的附加电感值随之增加,塔体的电位和电压差变大,影响到防雷装置的防雷性能,埋下一系列安全隐患,需要予以高度关注和重视。

2.2建立避雷线

在高压输电线路中关于防雷电的保护措施主要以避雷线的建立为主,它能够利用避雷线来防止雷电直接袭击导线。除此之外,因为雷电所携带的电压和电流都很高,建立避雷线能够有效地对雷电的电流进行分流。从而降低杆塔的雷电电流,并且使杆塔顶的电位有所下降。电网公司在建立避雷线的时候需要考虑避雷线中的保护角,因为保护角能够保护输电线路不受雷电的击打,一般来说,小规模的避雷线保护角可以减小线路的绕击概率,其中减小避雷线保护角的具体措施有三个。首先,维持导线与避雷线的高度,减小的是两者间的水平侧向距离大小。其次,维持避雷线的高度,加入一些绝缘子,导线的挂线点高度变低,这样不但减小了避雷线保护角,还改善了绝缘子的耐受电压能力。最后,维持导线的高度,拔高避雷线。

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2.3配置线路避雷器设备

线路杆塔上很容易遭受雷电的干扰,所以要在线路杆塔上配置好避雷器设备,并且把避雷器设备和绝缘子有机结合起来,这样就能更好地提升设备所在线路的绕击与耐雷水准。通过使用高绕击与反击耐雷可以防止在绝缘子的闪络出现,还能够进一步减小雷击和跳闸危害。而对于配置避雷器的具体原因如下。线路配置了避雷器以后,一旦面临雷电绕击电路的现象,并且绝缘子两边的电压比避雷器电压更改,那么避雷器将会使用阀片来会限制绝缘子串的闪络电压。如果避雷器释放了雷电流后,经过避雷器的工频电流将会大大降低,当工频电弧的第一次大于零的时候,指示灯会被灭掉,这时线路两边的断路器将不再对线路采取跳闸措施,电网线路也就更为安全。

2.4防雷系统检查

防雷系统的检查工作为在非雷电天气完成对接地线的锈蚀情况检查工作,同时在大范围的检修中落实避雷器的替换以及深度检查项目。在具体的工作过程中,要找到当前系统中存在的问题,其中最为常见的为接地线与地面接触部分锈蚀、避雷器脱落等现象,采用的方法为对这些系统和设备进行统一性更换工作。对于常见的锈蚀问题来说,需要在接地线和地面的接触区域,采用沥青防止接触区域的水、土壤以及空气共同作用,防止在接地线上形成锈蚀问题,要求日常检查工作落实过程的所有工作人员要完成对所有检查项目的精准记录和修复工作。

2.5加强设备检修维护

为了保证10kV及以下配网稳定运行,提升配电网的防雷性能,应该定期进行设备检修维护。定期更换存在缺陷的避雷器装置,检测避雷器的防雷性能和接地电阻值,检查接地引下线,一旦发现不合理之处应及时改进,保证良好的运行状态,最大程度上降低雷击事故概率。除了上述几种防雷技术和措施以外,还有其他的防雷技术,如延长闪烁路径,有助于熄灭电弧,提升绝缘强度;选择绝缘性能的材料,在配电线路中增设绝缘点,保护配电线路;如果是干燥季节,结合实际工作需要适当的增加电阻测试频率,获取精准可靠的电阻测试结果。结合实际情况,选择合适的防雷保护措施,最大程度上降低雷电事故发生概率。

2.6设置耦合地线

耦合线一般是安置于多雷电灾害的区域,这些区域因为多雷电灾害事故,一般都会在导线的线面安装一根接地线,这样便可以使线路的反击耐雷水准得到增强,也就能减小线路跳闸的概率。而电网公司设置一根接地线的原因在于耦合地线能够强化分流能力,即促使雷电流方便快捷地流经周边杆塔散流,也就能够有效地降低塔顶的电位水平。耦合地线的设置都需要合理地考虑地线的地理位置,一般来说耦合地线的安装种类分成两种。第一种是直接将耦合底线设置于线路的下方;第二种是将耦合底线平行地设置于线路的两边。

结束语

综上所述,配电线路工作与受众的日常生活息息相关,而配电网线路的安全和稳定也是电网公司的追求,所以电网公司应该从多方面把握配电网线路的防雷设计工作,依据当地的实际情况,找到适合实施的防雷措施,促使防雷工作的不断深入和完善,提高我国的配电线路中防雷保护工作的质量和效率。

参考文献

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论文作者:吴微

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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