10kV配网线路雷击故障跳闸分析与防范

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:王媛媛
[导读] 近年来,我国电网覆盖范围不断扩大。配电线路作为电网系统的重
        王媛媛
        贵州电网有限责任公司毕节市郊供电局  贵州省毕节市   551700
        摘要:近年来,我国电网覆盖范围不断扩大。配电线路作为电网系统的重要组成部分,直接影响着城市电网的发展。由于配电线路范围广,线路结构复杂,在运行过程中容易发生事故,严重影响线路的安全稳定运行,影响人们的生产和生活。特别是在夏天,很容易被雷击而引起短路。在暴雨、雷电、大风天气下,由于潮湿、腐蚀、风吹等原因,电线的绝缘层会在线路的某一位置降低,导致部分电流通过线路与线路、线路与地面之间,造成漏电事故,极易引起火灾。受大风影响,地面漂浮物也会造成线路短路,造成线路损坏,影响正常供电。因此,要解决这些问题,就必须查明电力线路雷击故障及故障原因,制定有针对性的解决方案,努力做好预防和应对工作。
        关键词:10kV配网线路;雷击故障;跳闸分析;防范
        1 雷击跳闸故障的基本含义
        由于我国输电线路基本裸露,受自然因素影响较大。例如,雷雨天气中很容易受到雷击等自然因素的干扰,导致正常运行失败,严重影响人们的正常用电。
        研究发现,雷击引起的绝缘子闪络放电是雷击跳闸故障的根本原因。10kV配电网输电线路雷击电流超过线路耐雷能力时,会发生绝缘子闪络放电。在这种情况下,如果闪络放电时间很短,则可能不会造成跳闸事故;如果雷击后工作电压形成的电弧继续存在,则可能造成跳闸事故。可见,10kV配电网输电线路绝缘子闪络放电和闪络放电形成稳定电弧是雷击跳闸故障的条件。
        2电力线路雷击故障分析
        2.1配电的设备不符合标准
        没有做好配电变压器的防雷保护装置措施, “三点共地”的现象随处可见, 在电缆分支箱以及配电线路环网柜上都没有配备防雷装置, 一旦发生雷电等自然灾害, 难以保障配电线路的稳定性和安全性。
        2.2 人为因素的影响
        ①由于配电线路管理人员管理不当,缺乏重视,缺乏专业培训,导致管理人员缺乏先进的理论知识和专业素养;岗位职责不明确,考核标准不完善,导致配电线路缺乏有效的管理操作。线路维护人员缺乏责任心和安全意识,工作态度不端正,容易造成线路设备故障。②在配电线路建设过程中,配电管理企业没有与其他单位进行合理有效的沟通,在配电线路建设前也没有提前做好沟通。但输电线路往往采用放射性布置形式,且未采取防护措施,致使配电线路存在巨大的安全隐患,影响配电网的安全和运行,因此在夏季雷暴多发季节,雷击故障时有发生。
        2.3没有做到科学合理的安装配电设备
        科学合理地安装配电线路装置,可以有效地保证线路的安全稳定运行。但在实际运行中,存在配电设备安装不合理,特别是电阻不符合有关标准,接地引下线规格不符合设计要求,设计不严格等现象。接地引下线缺乏明确的标准,导致接地引下线失效,加上缺乏有效的防雷装置,设备出现严重老化现象,易生锈。

        3雷电对电力线路的危害
        雷击对电力线路的危害主要表现在以下几个方面:①雷击时会发生绝缘闪络现象,然后在放电过程中发生线路跳闸。一般情况下,绝缘子具有跳闸后自动恢复的功能,能在很短的时间内恢复输电,但也有可能在停电时发生设备切换故障,影响线路的运输安全。② 线路雷击会导致线路绝缘击穿,一旦恢复不及时,就会导致接地故障,影响电力线路的安全运行。一般情况下,当单相接地故障发生时,如果不切断线路,将危及人们的生命。③ 由于雷击,线路断了,可能会跳闸。如果线路掉在树上、建筑物上等,也会威胁人身安全。④ 如果雷击损坏变压器或箱变,也会影响正常供电,进而威胁铁路的安全运营。无论是哪种雷电故障,都要在故障发生后立即处理,并做好巡查工作,避免影响用户正常供电,确保人身安全。
        4预防雷击跳闸故障的具体措施
        4.1对消弧线圈接地进行接地
        当雷雨天气10kV配电线遭遇雷电反应的时候,就会产生单向接地问题,单相接地电流如果超过熄弧临界值,就必然会对接地电流产生影响,对工频接地电流的稳定性造成一定的影响。

单相接地电流如果没有达到熄弧临界值,当弧隙电压过零的时候,就会引发“熄弧”现象。如果单向接地电流超过灭弧临界值,当弧隙电压超过零时,灭弧短折,弧隙击穿,产生电网过电压,发生跳闸事故。通过对实际情况的分析,可以看出采用主动跟踪的方法对消弧线圈进行了补偿。因此,当10kV配电线路突然跳闸时,电力安全部门应采取有效措施对配电线路进行调节,使电网单相接地电流不足以达到消弧临界值,使电弧减小,起到分离呼吸介质的作用。采用自动消弧线圈接地方式,可主动阻断电网单相接地,短路电流消失,剩余电流小于10安培,降低了线路跳闸概率,保证了供电安全。
        4.2在10kV配电线路内安装并联保护间隙
        由于感应雷过电压对于10kV配电线路的安全存在较大的危害,容易导致绝缘子串闪络出现断线、线路跳闸停电、架空绝缘导线断线等等安全事故,为了提高10kV配电线路的耐雷水平,提高10kV配电线路的绝缘性,可以在10kV配电线路内安装保护间隙防雷保护措施,并联绝缘子串两端的保护间隙。当遇到雷击环境时,可利用保护间隙提前放电,更有效地将雷电引入地球。目前,它能有效避免绝缘子因闪络而严重烧损。10kV配电线路防雷间隙设计时,首先应在设计防雷线路时,将保护间隙放在绝缘子两端,保护间隙可放在绝缘子串前,从根部捕捉引雷,并将引雷电流引至地面。其次,在设计时要注意保护间隙与绝缘子功能的配合,保证线路最大运行时不发生电压击穿,有效提高10kV配电线路的绝缘水平。
        4.3优化线路布置
        目前10kV架空线路的防雷处理与以往有很大不同。在预防工作实施过程中,要选择科学的方案,改变线路布局,促进不同工作内容的安排,取得良好的改造效果。例如,降低接地电阻可以大大降低输电线路的冲击跳闸率。由于10kV配电线路雷击跳闸主要是由感应雷引起的,在10kV配电线路防雷措施中降低接地电阻的效果并不明显。但降低接地电阻有利于雷击电流冲击波的放电,避免设备损坏。此外,降低10kV配电线路的接地电阻,可以降低雷击地面时杆塔的电位,防止雷电波通过地面冲击配电线路。从这个角度看,在线路布局达到良好的优化效果后,10kV架空线路的防雷保护才能有更多的保护,而从根本上说,做到了科学的应对,不会造成问题的严重恶化。
        4.4加强日常检修
        通过以上工作的良好实施,10kV架空线路的防雷工作能够按照预期的思路完成,很多综合性的解决问题的方案都取得了很好的效果。各方面工作的落实没有造成严重不足。实施日常维护是10kV架空线路雷击的重要组成部分。首先,在雷击发生前,或雷击天气频繁的季节,必须对线路进行定期维护,观察哪些线路需要更换,哪些线路需要重新规划和改造,并提前完成,最大限度地减少雷击造成的损失。二是开展10kV架空线路雷击维修工作。雷击事故发生后,要迅速赶赴现场进行调查研究,收集更多的资料和信息,对雷击事故的严重程度作出正确的评估,对下一步工作的预防或本次事故的赔偿起到很好的改进作用。
        结束语
        正常稳定的配电网对我国供电行业的发展具有重要的现实意义。配电网线路具有长期性和复杂性,在运行过程中容易受到自然和人为因素的影响。线路故障多发,给电力系统造成巨大损失,严重影响人们的生产和生活。为了有效地减少雷击引起的线路故障,必须采取有效的预防措施。目前,影响电力线路雷击故障的因素还很多。因此,需要加强1号配电线路的防雷工作,通过架空避雷线、正确安装避雷针、提高线路绝缘水平、降低杆塔冲击接地电阻等措施,有效降低线路故障的概率消除安全隐患,确保1号配电线路安全可靠运行,推动我国电力工业更上一层楼。    
        参考文献
        
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