深入分析电力配电系统的防雷与接地技术论文_王禹霏1,王鹏飞2

深入分析电力配电系统的防雷与接地技术论文_王禹霏1,王鹏飞2

(1.国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 辽宁省抚顺市 113000;2.国网吉林省电力有限公司长春供电公司 吉林省长春市 130000)

摘要:在我国致力于建设电力系统的大环境下,加强对输电线路综合防雷技术和接地技术的研发强度能有效帮助我国提升电力输送的安全性能,促进电力系统的发展,为国家和人民提供强有力的电力支持。

关键词:电力配网;防雷;接地

引言

电力配电的防雷接地系统工程比较复杂和系统,所以相关单位应对其给予充分重视。电力部门应该根据实际情况制定针对性的防雷措施,对避免雷击进行合理的设计。科学的电力施工流程是顺利实施相关规划的保证,也只有这样才能最大程度地降低雷击损失,为供电系统顺利的运行奠定坚实基础。

1防雷接地工作原理

防雷接地的设计是以雷击原理为基础,其设计的主要目的是通过人为设计使雷电产生的能量可向大地泄入,对建筑物和用电设备达到有效的保护作用。由于受蒸发作用的影响,水分进入大气后遇到冷空气会凝结成冰晶,积雨云便形成了。随着大气运动的云层在此过程中会带上电荷,使大地和云层之间出现类似于电容器的带相反电荷的电荷感应,这些电荷量聚集到一定程度就会把大气层击穿,进而产生雷击。人们通过对该原理进一步分析设计出运用金属导体对雷电电流进行吸引的防雷接地设备,提前把接地网络设置在大地内部,电流通过网络向大地导入,达到减少建筑物遭雷电中较强电流破坏的目的[1]。

2防雷接地技术设计方案

随着我国的社会进步,如今处于电网优化的建设中,为了能提高高压输电线路当中的电气设计水平质量,设计人员必须对电气设计有科学的掌握,重视杆塔的型号和防雷抗冰的选择,并对输电线路设计等多方面知识进行专业有效培训,提升其设计以及应用技能,保障整体的高压输电线路电气设计的价值,从而使我国高压输电行业可以更好地发展。

2.1优化防雷设计

进行防雷接地的设计中,通常看到使用的避雷设备是避雷针、避雷带、架空地线以及避雷器等,属于雷电接收装置,主要是直接或间接接收雷电。如果雷电接收装置功能能够被运用恰当,就可以发挥出其主要的防雷性能,将雷电吸引接收并使雷电流导入大地,对线路中的地线(避雷线)分流也能实现,提高整体的安全性能,习惯不一样的电压环境。通常输电线路110kV及以上电压等级线路设计按双避雷线进行建构,110kV以下电压等级的线路就可以运用单避雷线设计,以此要全面发挥出其线路的防雷接地的重大作用[3]。进行避雷设计中,运用的电阻避雷器通常属于非线形,以此实现避雷器和塔杆的相互关联,防止线路过于太热的情况发生,就需要让工作人员对这项工作的重视,必须保证避雷器的优化,提高线路对雷雨灾害的抵御技能[2]。

2.2提升接地电阻的性能

设计人员要对接地电阻的具体情况深入分析,这也是为了保证接地装置等设备正常运作。接地电阻是接地体的对地电阻之和,可以作为衡量接地装置效率的参考标准。接地电阻的质量水平直接关系到接地装置的水平质量,维护输电线路正常工作。根据接地电阻的测量监控能够发挥出接地电阻主要的防雷性能,为了可以实现此目的,需要在实际的运作过程中,对接地电阻的数值进行有效控制。

2.3优化自动重合闸设计模块

根据实际调查显示,自动重合闸方案的优化是可以有效提高输电线路防雷的作用。自动重合过程中实现了对供电的迅速恢复,可以有效减少雷击跳闸后停电这种事故发生。如果期间遭受雷击的状况,防雷装置就会自动开启,会使输电线路被雷击中的概率大大降低,如果遭受雷击造成跳闸,自动重合闸装置就会开启,可以在超短的时间里使供电快速恢复,消除瞬时性故障,确保持续供电,防止给客户所造成的损失。上述中,因为会出现快速恢复供电和断电,输电线路电压会瞬间增大,可以根据实际需要,提前做好设备优化以及优化防雷装置的重要工作,使自动重合闸工作得到有效保证,最大限度地保证供电设施的可靠性[3]。

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3电力配电系统的防雷与接地技术

3.1配电线路的防雷接地技术

当前对于电力系统中的架空绝缘线可采用的防雷技术有:一是安装避雷线,可以达到最佳的避雷效果,但是其存在较大的难度,成本较大,可行性低;二是把电力线路中绝缘子的耐压水平提升,以防雷绝缘子替代6kV绝缘子,便可使其防雷水平得到较大提升;三是在实际工作中多雷区或根据相应的档距对线路避雷器进行安装,可对雷击断线事故的发生起到一定的预防作用;四是利用闪烁路径延长的方式,电弧在此情况下极易熄灭,其绝缘强度在局部得以增强,因此可在相应导线和绝缘子连接处加强绝缘,或选择闪烁路径长的避雷器等;五是把电力线路的局部绝缘导线剥离,使其局部导线成为裸线,得出剥离的部分电弧也能进行滑动,并不是在某一个固定的地点进行烧蚀,而且还可以在以后施工过程中把其作为挂线点[4]。

3.2变电所设备的防雷与接地

(1)所内建筑物的防雷

建筑物配线系统的防雷最基本的保障是建筑物自身的防雷设置,在具体的对其进行应用时,建筑物内的电气设备的安全性受其自身防雷能力的影响较大,所以

应采取有效的措施,使建筑物的防雷水平和能力得到有效的提升。当前建筑物防雷设备主要包括顶部避雷带、网状接闪器、引下线(由建筑物结构支柱钢筋构成)等,这些可使收到的雷电流向钢筋混凝土引入,大地可对其发挥有效的疏导作用,所以在设计和规划建筑工程设计阶段,就应该全面综合考虑引下线、网状接闪器、接地体的连接网络和钢筋位置,形成“法拉第笼”避雷模式。

在当前,国内普遍认为建筑物钢筋混凝土和防雷网的有效结合是一种可行性较强、比较经济的方式,因此在设计建筑物的过程中,应为和室内外的各梁、柱和各层楼板进行连接的钢筋留出相应的可焊接的空间。

(2)室外设备的防雷

为防止受到直击雷的侵袭,应该以计算器为基础,把避雷设备安装在建筑体外,并在室外的架构母线和变压器增加接地网,使设备电位保持一致。为避免因雷击导致过电压产生,还应采取相应的解决措施,在采购电气设备时对其出厂质量严格控制,为设备绝缘水平和国家相关标准要求相符合提供良好的条件,也能保证被雷击的次数进一步减少。

(3)计算机和通讯等自动化设备的防雷接地技术

计算机作为控制电力配电系统的重要部分,对这些电子设备做好防雷接地工作,会较大程度上提升供电系统的整体效益,而且计算机还是核心的配电系统保护部分,因为通讯电台需利用信号电缆和通讯塔的天线整体连接,所以应对连接这些通讯电台的电缆外皮做好接地连接,工作人员还应全面连接其所在的大楼接地网,使其构成并布设等电位的避雷器装置。同时,为防止雷电会对相应的通讯电台造成危害,对大楼中的电气和电子设备进行保护可以采用逐级手段[5]。

结束语

输电线路一般都是在室外,经常受到台风、雷电以及大雨等多方面的自然气象条件直接影响,从而给电力系统运行带来不稳定的影响。雷电是造成输电线路故障最主要的因素之一,会使输电线路出现烧毁或者短路现象,产生雷击跳闸等事故;由于雷击的电流很强大,在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”,甚至会对电力系统内相关设备造成较大的损害,因此加强防雷接地设计及维护,能够减少或防止此类问题发生。

参考文献:

[1]夏广坤,张杨.电力系统及设备的防雷与接地技术研究[J].信息系统工程,201 5(1 1 ):43.

[2]俞磊.刍议如何做好配电系统的防雷与接地[J].环球市场,201 6(25):1 73.

[3] 邓罗清. 浅谈输电线路防雷接地措施的重要性和维护策略[J]. 山东工业技术,2017(6).

[4] 杨睿. 高压输电线路电气设计的问题及改进方法探讨[J].科技创新与应用,2017(25): 95-96.

[5] 郭选明. 高压输电线路电气设计的问题及改进建议[J]. 才智,2018(23): 253.

论文作者:王禹霏1,王鹏飞2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/11

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