探析10kV配电线路雷击事故产生原因及防雷措施

发表时间:2020/9/27   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:余生根
[导读] 国网江西省电力公司奉新县供电公司 江西省 奉新县 330700
        余生根
        国网江西省电力公司奉新县供电公司 江西省  奉新县  330700  
        摘要:随着生活水平的提高,人们对电力系统的可靠性要求也越来越高。10 kV配电线路作为电网向用户提供电能的关键部分,有着保障工农业稳定用电的重要职责。由于10 kV配电线路结构复杂、绝缘水平低,且大部分没有安装避雷器等防雷设备,经常会遭雷击导致线路断线、绝缘子闪络等故障。通过雷害故障统计分析,10 kV配电线路雷击故障约占电力系统总故障的50%~60%。雷击线路不仅会损坏电力系统设备,造成重大的经济损失,而且对人们正常的生活秩序有很大的影响。
        关键词:10kV配电线路;雷击事故;产生原因;防雷措施
        
        1配电线路遭受雷击的原因
        1.1避雷装置安装质量不过关
        氧化避雷器是大部分配电线路用以预防雷击的选择措施,但由于目前配电线路大多都是以架空形式且布设范围较广,无法做到将避雷器配备到所有的线路上去,导致部分配电线路易引发雷击。除此之外,有些避雷器本身质量也不过关,即便安装了避雷器,也依旧无法较好地防范雷击伤害。避雷器主要是通过接地,将雷击电流导入大地,以达到保护周围物体不受雷击损害的目的。接地工作是否完善是判断避雷器效果的直接方式,不过一般情况下,由于这些避雷装置都有使用周期,随着不断使用,接地线不完整、接地极出现氧化,其防雷电的效果也会逐渐被削弱甚至失效。且由于接地网的覆盖面极其有限,覆盖不到的位置依旧难逃雷击伤害。另外,分散电流的效果还受接地体所埋深度的影响。裸导线是 10 kV 配电路的主要构成,在通电时,这种裸导线不具备任何保护人体的作用。将避雷器安装于这类导线上时,通常需要直接将避雷器与裸线接触,而不是安装在外围,因此在安装过程中,需要先破坏安装位置的绝缘导线,曝露出裸线。这样一来,整条配电线路的绝缘效果都会受到一定程度的影响。此外,遭遇雷击后,绝缘导线易形成短路,使得导线因工频续流电弧无法分散,最终在工频续流电弧集中处被击穿。
        1.2配电线路的地理位置不利于防雷
        地理环境也会对避雷器的效果带来影响。广东地区地形复杂,杆塔多设置在山头或迎风坡,线路的布设复杂、跨度大,导致防雷接地装置难以安置,因此接地极与接地电阻发挥不了作用。而且当山岩及其土壤电阻率较高时,接地电阻值难以达到要求,加之杆塔电位升高会更容易引发雷击造成故障。经过对实际情况的观察,广东部分地区工频接地电阻值严重超标,地电位反击以及雷击电流泄放都会受到一定程度的影响,进而导致避雷器或变压器损坏。除此之外,还有经过矿产区上空的配电线路、铁路附近的配电线路在安置避雷器时,受金属矿产、铁轨等因素的影响,其效果也会减弱。
        1.3绝缘子作用失效
        绝缘子作用失效主要是指发生了污闪情况导致的绝缘作用减弱。绝缘子由于长期暴露在空气之中,会粘附上各种杂质。当遭遇雷雨天气时,这些杂质被雨水打湿,再被雷电击中,就会发生污闪,此时的绝缘子就会失效。
        210kV 配电线路主要防雷措施
        2.1提高10kV架空配电线路绝缘防雷
        提高 10kV 架空配电线路绝缘防雷,是降低雷电灾害对配电线路造成损坏的重要措施,也可以提高配电线路自身对雷击灾害的抵御能力。其主要通过以下方面来实现:一是选择绝缘良好的导线,提高线路本身对雷击的应对能力。二是增加绝缘子数量。因为绝缘子的数量与配电线路抵御冲击闪络电压水平呈正比。相关数据表明,每增加一片绝缘子,抵御冲击闪络电压的性能也会随之增加近一倍。因此,在配电线路施工中,可以适当增加绝缘子数量,以提高配电线路的抗雷击灾害。三是瓷横担代替针式、悬式绝缘子,也是提高配电线路防雷能力举措之一。


        2.2降低接地电阻
        在雷击灾害发生时,如果接地电阻过大,无法及时将配电线路雷击瞬间过电流迅速传导到地下,会给配电线路造成损坏,进一步导致雷击事故的发生。为了提高10kV配电线路对雷击灾害的安全防护,可以通过采取降低接地电阻来提高线路对雷击的抵御能力。这方面,可以采用垂直接地、增加水平接地体数量、添加降阻剂等方式,降低接电阻阻值,保证在配电线路受到雷电袭击时,能够在极短的时间内将过电流导入地下,从而实现10kV 配电线路防雷效果,保证配电线路和设备安全。
        2.3科学选取避雷器
        避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。配电线路安装避雷器时,为了有效地发挥其防雷实际效果,应科学选取避雷器类型。在选择该避雷器的类型必须遵循正确使用地点,具体问题的具体分析的原则。因配电线架设的位置、地点的差异,需要选择适合于当地气候条件避雷器。再者,在选择避雷器时,也需要对不同类型、不同型号的避雷器的优缺点进行对比,结合实际应用环境与条件,科学选取。避雷器选型重点是确定暂时过电压的范围。既要保证避雷器在雷击时,承受较高的操作过电压及大气过电压下可以可靠、安全地动作,又要保证在暂时过电压下阀片不动作。才能更好的发挥出避雷器效果,提高配电线路运行的可靠性与安全性。
        2.4安装保护间隙绝缘子
        感应雷过电压容易对 10kV 配电线路的运行安全造成较大的危害,常常架空绝缘导线断线、绝缘子串出现闪络断线、配电线路跳闸停电等安全事故。针对此类灾害,需要通过提高10kV 配电线路的绝缘性达到提升 10kV 配电线路的对雷击灾害的抵御水平。在 10kV 配电线路内安装并联保护间隙绝缘子,可以有效的将雷电导到大地,避免绝缘子因闪络而严重烧毁。并联间隙绝缘子的使用,在进行10kV配电线路做防雷保护中,也显得十分的重要。在正常运行的情况下,间隙处于绝缘状态,配电线路和变压器等电气设备的击穿电压比间隙的击穿电压高很多,如果出现雷电过电压灾害时,间隙被瞬间击穿接地,配电线路、电气设备的电压被拉低,从而起到保护线路以及设备的防雷击作用。除此之外,并联间隙绝缘子的运行维修都非常方便,用肉眼直接观察状态。
        2.5 重视线路、设备运行维护
        为了保证 10kV 配电线路的良好运行,必须重视其线路、设备运行维护工作,提升其防雷水平。第一,在每年雷雨季节前,须落实防雷准备工作。主要内容有:使用红外热像仪,对区域内金属氧化物避雷器红外测温,对金属氧化物避雷器本体及电气连接部位温升情况进行排查。如果发现有异常情况,应及时对金属氧化物避雷器诊断性试验。第二,对线路中所采用避雷器开展运行维护和试验,避免因避雷器自身故障,在雷击发生时,造成电网接地短路事故发生。第三,重视瓷质绝缘子的检测、检查工作。为了防止不合格产品安装运行,对新投运绝缘子,应依据相关标准与要求进行送检。第四,在雷击天气后,需要对相关的电气设备和线路进行巡检,排查雷击点,需要特别重视对地引下线接地极连接等完好情况的检查,检查防雷设施完好状况,并做好数据记录,以便为后期耐雷水平分析与改进提供依据。
        3结语
        在供电工作中,10kV配电线路的安全稳定运行,与社会生产和人民生活用电关系密切,因此,电力工作者需要确保10kV配电线路处于良好运行,这也是各级供电部门的工作重点。在实际工作中,10kV配电网的安全稳定运行,常因雷击事故的发生,给供电的稳定性与安全性带来不利影响,也严重影响生产与生活的正常用电。
        参考文献
        [1]张宁,肖志恒.10kV配电线路雷击故障定位研究[J].大众用电,2019,34(09):26-27.
        [2]申东玄,杨仲江,刘健,肖扬.雷击输电线路对并行10 kV配电线路影响分析[J].高压电器,2019,55(04):211-216.
        [3]苏强.10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施[J].企业科技与发展,2018(12):109-110.
       
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