配电线路运行防雷措施的研究

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:郑一凡
[导读] 摘要:目前配电线路的防雷措施依然还有一定的缺陷,并且伴有一定的问题,需要相关人员积极主动的寻找应对措施,收集案例资料,分析雷击原因,然后在提出防雷措施,最大限度的减少雷击跳闸和配电线路损坏率,进而保障配电站能够正常工作,更好的提供用电服务。
        (国网左云县供电公司  山西左云  037100)
        摘要:目前配电线路的防雷措施依然还有一定的缺陷,并且伴有一定的问题,需要相关人员积极主动的寻找应对措施,收集案例资料,分析雷击原因,然后在提出防雷措施,最大限度的减少雷击跳闸和配电线路损坏率,进而保障配电站能够正常工作,更好的提供用电服务。
        关键词:配电线路;线路运行;防雷措施
        1配电线路安装防雷装置的重要性
        在电力系统的运行过程中,任何形式的配电线路都会遭受自然现象的影响,对于配电线路的日常运行也同样如此。这主要是因为线路基本上都是直接与外界环境接触,很容易受到自然环境的影响,那么在雷雨天气就很有可能发生雷击现象,直接导致线路运行异常,严重者还会发生安全问题,带来巨大的经济损失。配电线路一直处于运输电能的状态,在正常情况下它运输电能的性能比较好,但是如果在雷雨的恶劣天气,配电线路遭受雷击,很大可能引起线路故障,或者是引发配电电线路中的工作设备起火燃烧。此外,由于电线在传输电能时传送的速度比较快,一部分线路燃烧就会瞬间造成大部分的线路损坏,更甚者会引起爆炸事件的发生,严重影响电力系统的稳定运行。因此,需在配电线路中安装防雷装置,以减少雷击事件的发生。这不仅确保电力系统的稳定运行,而且能避免引起重大的经济损失。
        2配电线路出现雷击情况的原因
        配电线路出现雷击情况的主要原因就是缺乏完善的防雷装置,在配电线路的构建工作中,部分施工单位了能够降低成本增,加经济收益,就没有安装防雷装置。并且还有的单位是很多配电线连接一个防雷装置。这样操作的避雷效果会减少很多,配电线路的数量巨大并且覆盖范围面积广,一个避雷装置通常不能全面保护到所有的电路,进而容易出现雷击现象。有时候也是因为对防雷设施的维护重视不足,虽然很多地区的配电线路都按照标准安装了避雷装置,但是缺乏对避雷装置的维护工作这样一来就很容易出现问题。在相关配电线路运行工作时,主要传输电力的设备就是电线和电机设备,在运行公众中能够,维护工作的重点都在电线和电机设备上,就容易忽略对避雷装置的维护工作。这样一来局容易长期忽视对避雷设备的维护工作,长久以往,就容易出现问题,进而导致避雷效果严重下降。而在配电线路自身的安装环节也会对避雷质量产生很大的影响。通常情况下,在各个地区安装配电线路时都会按照配电需求和标准进行,但是对避雷方面的内容设计却没有具体规划。很容易出现配电线路安装的防雷设备和当地的防雷需要有所差异。此外,在开展防雷措施时,没有考虑好防雷的质量,进而为配电线正常工作留下安全隐患。
        3配电线路运行防雷措施
        在当前配电线路的运行过程中,经常采用的防雷措施有架设防雷线、安装避雷针、降低塔接电阻、提升线路耐雷水平等。尽管当前在防雷当中已经投入了非常大的力量,但防雷效果并不是非常理想,各种雷击跳闸的事故还是相对比较多,防雷措施的应用效果不能得到保证。
        3.1对线路加装避雷针
        避雷针按照其演变和完善的历史,其可以分为放电间隙、管型避雷器、普通阀式避雷器、磁吹避雷器、金属氧化物避雷器等。当前,比较广泛使用的是金属氧化物避雷器,其主要成分是氧化锌,能够有效降低绝缘导线雷击击断的概率,但在这个过程中,也暴露出来比较多的问题:①避雷器的保护范围相对较小,通常只能安装避雷器的一级杆塔来提供防雷保护。②氧化锌避雷器在长期工频电压下工作,进一步加速了避雷器的老化问题。③避雷器的使用和维护成本相对较高。④很多避雷器在发生故障之后,往往从外观上难以分辨,这进一步加大了故障的排除难度。总体来说,通过氧化锌避雷器的使用,能够有效截断工频续流,还可以进一步限制线路雷击的过电压现象。此外,其每个杆塔安装投资的成本也相对较大,需要长期承受工频电压,这非常容易造成阀片老化现象的产生。
        3.2新型避雷器的合理使用
        (1)跌落式避雷器。跌落式避雷器正常运行时,与普通避雷器一样承受系统电压,并在系统出现过电压时动作泄流。当避雷器发生故障时其本体会自动跌落,与系统脱离,同时可以像跌落式熔断器一样直接通过绝缘操作杆更换避雷器本体,维护时不需停电,提高了运维效率和配网供电可靠性。(2)线路过电压保护器。线路过电压保护器限流元件通过连接金具固定在瓷横担上,引流环套在横担上,与导线直接形成间隙。雷击时,引流环与架空线路间的空气间隙被击穿,此时过电压保护器残压被限制在一定范围,避免绝缘子闪络。其安装过程不需去除导线绝缘层,所以导线不存在防水问题且施工方便,避雷器本体不承受系统电压。该设备不仅适用于架空绝缘导线,也适用于架空裸导线。但基于引流环的结构设计,只能安装于直线杆横担上。(3)线路雷击闪络保护器。线路雷击闪络保护器由引弧电极、闪络保护器本体、安装金具组成。当线路遭到雷击产生过电压时,空气间隙击穿放电,限制过电压。通过配合不同的金具,其可安装于直线杆塔横担及耐张杆塔的绝缘子上,雷击闪络保护器可采用杆塔作为自然接地,降低了安装条件要求和难度,具有价格便宜、安装简单、动作可靠、维护方便的特点。
        3.3架设避雷线。
        避雷线架设在线路上方并且直接接地,可以降低雷击事故的概率,提高线路耐雷能力。避雷线可抑制感应雷过电压,以距地10m的架空线路为例,通过计算可得在线路遭受雷击时的感应雷过电压约为500kV;当架设避雷线后,感应雷过电压约为300kV,比未架设避雷线感应过电压降低近20%,由此可见避雷线可以有效抑制感应雷过电压。根据电力方面相关规定,电压等级1-10kV的架空线路,一般不架设避雷线;但是应根据负荷重要程度、地区雷暴日大小、地形条件及总投资等因素,选择架设避雷线。
        3.4改变绝缘配置。
        可以通过改变绝缘配置的方法来降低配电线路雷击事故频次。三种常见绝缘子的性能对比见表1。由表可见,瓷横担绝缘子在抗雷击线路跳闸方面的性能优于针式绝缘子和复合悬式棒形绝缘子。瓷横担绝缘子为实心结构,可以有效防止老化、击穿,抗污闪能力强,并主要应用在配电线直线杆上。同时,定期对线路进行巡查检修,特别是在雷雨季节及时更换老化绝缘子,也是防止线路雷击事故发生的有效措施。
       
        3.5加强控制线路电阻
        在配电线路的建设和防雷工作中,线路的电阻起着重要的影响作用,能够直接影响到配电线路建设的可靠性和防雷工作的安全性。为了保证防雷工作的顺利进行,就必须降低配电线路的电阻,降低配电线路的电阻能够有效的减少配电系统在运行过程中对电力资源的浪费,还能够提升电力资源的利用效率。为了更好的降低配电线路的电阻,就需要相关工作人员调整线路中的电阻,将配电线路中的电流有效的导入地网中,降低雷雨天气给配电线路运行带来电流冲击的压力,从而为配电线路的整体防雷质量提供保障。将电流导入地网中,在降低电阻的同时还能减少电阻施工的成本,从而保证电力企业的经济效益。在控制配电线路电阻的过程中还可以根据实际配电系统电阻的具体情况应用降阻设备来降低线路电阻,在应用降阻设备时要提前做好具体的工作方案。
        4结束语
        配电线路属于高压配电线路,不仅运行的电压较高,而且输电量非常大,关系着民生经济。因此,加强对防雷设备的安装是非常有必要的。对于电力企业,要充分认识到防雷装置安装的重要性,并进行合理的安装,加强日常的维护工作,避免雷击事件的发生。
        参考文献
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        [2]秦如意,刘宗良,陈洲,徐重酉,吴军.某地区配电线路防雷现状分析及防雷装置研究[J].中国电力,2018,5104:39-44+95.
        [3]陈小波,叶铁丰,郑明,潘锡杰,吴烈.浙南地区10kV配电线路综合防雷措施仿真研究[J].计算机测量与控制,2018,2608:200-204.
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