10kv配网线路防雷技术措施

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:赵国佑 殷燕 毛兴宇
[导读] 摘要:我国电力系统中10kv配网线路是重要的组成部分,防雷技术直接影响到10kv配网线路的安全可靠程度。
        (云南水利水电建设工程技术开发有限公司  云南昆明  650000)
        摘要:我国电力系统中10kv配网线路是重要的组成部分,防雷技术直接影响到10kv配网线路的安全可靠程度。正因为10kv配网线路的复杂的结构,绝缘程度不高,直击雷会带来非常严重的损失,感应雷也会给配网线路安全产生巨大的影响。近几年以来,我国10kv配网线路雷害事故频繁产生,所以做好10kv配网线路防雷措施非常重要。
        关键词:10kv;配网线路;防雷;技术措施
        1雷电的产生和对配电线路危害
        雷电是大自然一种最为常见的自然现象,关于雷电的形成原因,目前还没有完全统一的解释。普遍的认为都是大气中的水蒸气过于饱和,然后遇到冷空气形成水滴,水滴在上升气流的作用下被分解成带有电荷的水滴,然后又重新结合形成乌云,带有不同电荷的乌云将空气间隙击穿并且放电,也就形成了我们常说的“雷电”。雷电的危害是非常严重的,它能在一瞬间释放巨大能量,这些被释放出来的强劲电流对配电线路和设备会产生巨大危害。雷电通常有两种形式,一种就是直击雷电,在雷电发生时可直接对输电设备和线路造成损坏,且非常严重,常常是致命的。另一种是间接的,通过感应电压对周围的线路造成损坏,影响配电线路的安全运行。
        2某10kv配网线路具体雷击危害分析
        以某市的10kv农配网线路为例,该市为雷暴天气多发地区,雷暴日最高达到130天,平均雷暴日为83天,雷击危害较为严重,在配网线路长期运行中,配变电、低压用电设备由于雷击导致的损害事件经常发生。根据不完全统计,配变电压器事故有95%左右是由于雷击导致的,表计损坏大约有60%是由雷击造成的,每年10kv配网线路由雷击造成的配变电、表计损失高达1.3千万元。此外,用电用户的大量低压用电设备会被雷电损坏,甚至给用户生命安全造成一定威胁。从当前此市10kv配网线路实际来看,大多数线路采取的是架空导线方式,容易受到雷击,还有相当一部分线路是经过强雷区的,在雷电活动强烈的季节,会出现断路器频繁跳闸情况,根据统计,线路跳闸故障中平均有40%是由于雷击导致的,严重影响到供电的可靠性,提高防雷水平是必然要求。在雷电危害的具体类型上,由于雷击造成的设备损坏包括避雷装置、配变电压器、分段器、SF6开关、针式瓷瓶等等;此外,架空线路也会受雷击而断线,多相瓷瓶闪络引发导线烧断、远离变压器的导线由于感应过电压烧毁等。根据统计数据,该市10kv配网线路全年由雷击导致的跳闸次数有93次,雷害事故主要与雷电活动有关,在活动频繁的6、7、8月,雷害事故占全年的80%左右,每月的线路跳叉次数大约为25次,而春季和冬季基本没有雷击事故发生
        3 10kv配网线路防雷技术的保护方案
        3.1 10kv配网线路的防雷技术保护措施
        3.1.1 10kv配网线路的防雷方面
        需要从设计阶段就加强重视,结合实际情况,做好防雷工作,设计时需要充分考虑当地多雷的自然条件,从各个方面提高防雷能力。在杆塔选型上,需要根据情况改变通用设计方案,根据多雷的客观实际与相关防雷经验,在杆塔上架设屏蔽针,并对跨越杆塔的转角杆跳线、保护角等采取有效屏蔽处理,对杆塔接地电阻采取降低措施,当遇到土壤电阻率较高的情况时,需要通过接地延伸的方式解决,保证接地电阻符合相关规程的要求。
        3.1.2增加分流
        在10kv配网线路的雷击事故中,雷电击中杆塔后,入地电流会在接地电阻、塔身上形成高电压,为降低杆塔反击电位,需要采取增加分流的措施,具体包括:①降低接地电阻;②对接地进行适当延伸,通过铺设延伸接地的方式,可以对入地电流起到更好的分散效果;③装设耦合地线,可以起到增大地线、导线间耦合系数与提高分流的作用。从实际运行情况来看,耦合地线具有较好的防雷效果,但在终端杆塔中采取耦合地线时,需要结合延伸接地、降低接地电阻的手段来提高防雷保护水平。


        3.1.3做好绝缘保护
        绝缘是10kv配网线路防雷的重要保障,对线路运行安全起着关键作用,确保绝缘性能良好是防雷保护的基本内容,可以采取的保护措施有:①在绝缘子选用上,要加强对绝缘子性能的检测,确保绝缘子质量符合要求,发挥良好的绝缘作用,提高线路的绝缘能力;②在配网线路运行过程中,需要加强对绝缘子零值检测,及时发现绝缘性能受损的情况,并及时更换绝缘子,避免出现长期绝缘性能降低;③在雷电活动剧烈的季节或地区,需要对频繁跳闸的杆塔采取增加绝缘子数量的方式,提高对反击电压的承受能力,并用胶装瓷横担代替针式绝缘子,增加绝缘子串的数量,增加导线与杆塔间的距离,达到增强线路耐雷能力的效果。
        3.1.4设备避雷器的运用
        在10kv配网线路的电缆、配变开关的高压侧与变压器低压侧,需要安装避雷器,避免雷击造成的损坏;同时,对于避雷器需要进行定期检测与轮换,及时将避雷性能降低与旧式防雷设备淘汰,确保避雷器具有良好防雷效果,提高10kv配网线路的防雷能力。
        3.1.5做好接地电阻的控制
        在接地电阻施工完成后,需要在干燥季节进行测试,确保测试的准确,保证接地电阻值是符合设计要求的;同时,在运行中还需要对地网的接地电阻进行定期测试,及时发现不符合要求的情况,采取改造方式提升地网导流能力。
        3.1.6架空导线的防雷措施
        在10kv配网的架空导线中,绝缘导线只是在靠近建筑物或人口相对密集区域使用,在产生雷电电流时,如果导线的散热性是低于裸导线的,就容易造成导线烧毁故障。对此,应当采取加设氧化锌避雷器的方式来解决,如果导线架空长度相对较大,除了安装在两侧的避雷器外,也需要在中段合适部位装设避雷器,如果有线路交叉跨越的情况,氧化锌避雷器适宜安装在交叉点附近的杆塔上。
        3.1.7设置绝缘薄弱点
        在10kv配网线路或者设备上,可以通过人为的方式来设置绝缘薄弱点,也就是间隙装置,利用间隙击穿电压相对较低的特点,在配网正常运行时,间隙会保持隔离绝缘;当出现雷电过电压时,间隙会击穿接地,对放电电压产生降压效果,进而对配网线路、设备的绝缘起到保护作用。
        3.2 10kv配网线路防雷保护水平提升的措施
        3.2.1线路避雷器防雷的基本原理
        在雷电击中配网线路杆塔时,雷电电流会分别经过导线、塔体,当雷电流超过一定值时,避雷器会发生动作进行分流,使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流,受导线电磁感应的影响,会出现耦合分量,避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果,控制导线与塔顶间的电位差,避免绝缘子闪络问题的发生,达到防雷保护的目标。
        3.2.2线路避雷器安装注意事项
        在安装位置上,要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔,优先安装在铁塔上;在安装过程中,避雷器应当避免有外部荷载,避免避雷器损坏,并确保安全距离符合要求;在避雷器接线上,接地线、接地网都需要单独敷设,不能与杆塔共用,接地线截面要超过25mm2,接地网电阻应小于10Ω;在引下线连接上,应与接地网保持良好连接,尽量缩短长度,材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线。
        4结束语
        10kv配电线路的防雷工作要引起强烈的重视,各地方可根据当地的实际情况合理的使用避雷装置,以此减少雷电故障对人们的日常生活造成的直接或间接的影响,保证人们的生命财产安全。
        参考文献
        [1]何海辉.10kv配网线路防雷技术措施分析[J].科技与创新,2015,(05):153-154.
        [2]郑义新.10kv配网线路防雷技术的保护方案分析[J].通讯世界,2017(24):176-177.
        作者简介
        赵国佑(1987.07.16);男;云南省临沧市双江县;汉族;大学本科;工程师;电力配网;云南水利水电建设工程技术开发有限公司。
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