提升配电网线路防雷能力的技术应用

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者:廖建华
[导读] 在配电网运行当中,末端直接连接用户,线路自身绝缘水平较低,没有采取特殊的避雷线保护措施,很容易会受到雷击的影响,出现跳闸等一系列故障
        廖建华
        (广东电网责任有限公司韶关曲江供电局,广东韶关,512100)

        摘要:在配电网运行当中,末端直接连接用户,线路自身绝缘水平较低,没有采取特殊的避雷线保护措施,很容易会受到雷击的影响,出现跳闸等一系列故障。尤其针对地形较为复杂、雷击概率较大的区域,配电网出现雷击的概率更高,会对整个线路造成不可避免的损坏。基于此,以下对提升配电网线路防雷能力的技术应用进行了探讨,以供参考。
        关键词:配电网线路;防雷能力;技术应用
引言
        雷击天气具备较高的不确定性,在雷击到来之前进行防护并不现实,因此,加强配电线路的抗雷能力就成了当下电力企业的主要任务。由于雷击电压较大,速度较快,所以会对线路造成较为严重的影响,当前配电线路的事故中,雷击导致的跳闸问题占所有事故的三分之一,也就是说,提升配电线路的防雷能力是当务之急。
1配电线路防雷的重要性
        配电线路是我国电力系统中非常重要的环节,随着人们的用电量增加,如今电网的规模不断扩大,保障输配电线路正常运行越来越重要。而输配电线路又具有一定规模性、复杂多变性和危险性,因此许多因素都会造成输电系统的故障,而雷击造成的故障就是其一,雷击的巨大破坏力给国家带来严重损失。大量数据表明,中国由于输配电线路遭受雷击的财产损失高达百亿元,并且在后期检修时,有可能对检修人员造成生命危险,所以做好高压输配电线路防雷工作是十分重要的,虽然人类不可以左右雷电现象,但是可以减少雷击现象对我们线路的破坏率。当线路受到雷击后,有可能出现绝缘子闪络,使线路出现短路情况或者电源开关跳闸,导致线路烧伤、烧断甚至是绝缘子炸裂的情况。因此在研究输电线路安全性和可靠性时,将雷电因素考虑进去,是一项十分紧迫的任务。特别是当部分施工人员在防雷保护的设计上选择了错误的参数,导致部分线路防雷水平不过关,造成了比较严重的经济损失,同时也降低了供电的可靠性。
2事故原因
        综合近年来对雷击事故的分析结果,10kV配电网出现故障的首要原因主要包括以下几点。首先,如果年平均雷暴数日超出TD的价值;避雷器安装不合理,导致具体性能优势不能得到全面发挥;整个接地装置不合理,线路连接部分腐蚀程度较大,年久失修;绝缘子的质量达不到相应标准,技术参数较低;在运行期间,同类设施较为薄弱,雷电感应过电压总容易会对线路造成再次损害;操作以及维护技术不达标,没有重视到避雷器以及绝缘子电压等的养护工作,一旦出现雷击事件,会使得整个线路烧毁,甚至出现爆炸。配电网防雷技术应用现状。在10kV配电网线路运行过程当中,投入的设备较多,而且线路分布较广,在具体应用期间,自身绝缘性能较差,很容易会在使用期间出现雷击事件。在以往防雷措施的应用当中,重视到了开关以及变台的防雷工作,没有重视到线路自身的保护工作。从实施的电力技术层面出发,线路的过电压幅值与雷电通道比较,电流的大小、线路的高低程度都存在一定的关系。通常来讲,雷击过电压在10~400kV,如果配电网的电压超出80kV,或者是工频电压与感应电压之和超出绝缘子放电电压的一半以上,就会出现闪络,引起运行故障,形成金属短路,就会使得整个电气设备受到严重的损坏。影响整体防雷水平的因素。对于10kV配电线路来讲,在具体应用过程中绝缘水平影响着防雷水平,如果在日常生活当中没有重视到绝缘子的日常维护工作,就会导致其作用不能够充分的发挥。再加上线路自身较长,一旦运行期间绝缘子功能不能正常发挥,在雷击事故的影响下就会出现跳闸,造成大面积停电。对于大部分雷击事故,大都是由感应雷过电压引起的故障以及跳闸现象。


3提升配电网线路防雷能力的技术应用
        3.1安装线路避雷器
        目前,电力企业主要应用的避雷器主要有两种,一种是无间隙型避雷器,另一种就是间隙型避雷器。无间隙避雷器,顾名思义,就是避雷器与导线之间有直接接触的避雷器,该类避雷器在配电线路的日常运作过程中处于关闭状态,一旦发生电击事故时,避雷器就会自动开启,该类避雷器有效避免了避雷器在导线日常运行过程中对避雷器的影响,极大程度的延长了避雷器的使用寿命。并且由于避雷器与导线完全解除的原因,在雷击事故发生时,拥有良好的能量吸收能力,加强抗雷能力。不仅如此,该类避雷器的上下极的放置也处于垂直状态,可以极大程度的提高放电的稳定性,并且将放电范围控制在较小的范围内,可以有效较小雷击事故发生时,因为放电造成的二次破坏。
        3.2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。
        3.3降低杆塔的接地电阻
        接地电阻增加的原因主要分为四种,分别是接地体腐蚀、雨水冲刷、施工时化学降阻剂性能不稳定以及外力破坏。接地体腐蚀主要发生在土质属酸性的土壤中,由于接地体长时间与突然接触,长期的腐蚀极易导致接地体的导电性能降低,有时甚至会发生接地体无法与地面良好连接的情况,导致雷击事故发生时无法将电流导入地下。解决这种问题的最佳方式就是使用扛腐性能好的材料做接地体外表皮,并且通过喷洒肥料等方式改变酸性土壤。雨水冲刷问题多发生于雨季较多的山区,长时间降雨导致埋土深度较浅的接地体暴露在表面,甚至悬浮在空中。在杆塔下半部分用水泥以及钢筋加固土壤即可。
        3.4配备相应的防雷设备
        防雷设备对于防雷发挥着无可替代的作用,尤其是对于雷电频繁的区域。该设备能够明显地降低配电线路上雷电的损害,提高抵抗能力。在核心部位安装避雷设备不仅能起到保护作用,降低雷击的伤害力,还对于安装成本有着非常重要的意义。
结束语
        配电线路是我国电力网重要的组成部分,为人们的生活和生产提供安全可靠的电能供应。因此,必须重视10kV配电线路的防雷工作。通过对雷击事故原因的分析与总结,采取提高10kV架空配电线路绝缘防雷,降低接地电阻,科学选取避雷器,安装保护间隙绝缘子,重视线路、设备运行维护等措施,提高配电线路的防雷水平,降低雷击事故造成的损失,更好的提高供电质量,提升电力网的安全性与可靠性。
参考文献
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