浅谈35KV线路防雷技术

发表时间:2021/2/4   来源:《电力设备》2020年第30期   作者:王广军
[导读] 摘要:35KV线路出现故障其中一个主要原因就是雷击。
        (河南石油勘探局有限公司水电厂  河南省南阳市  473132)
        摘要:35KV线路出现故障其中一个主要原因就是雷击。尤其是在雷电活动相对频繁的地区,会在很大程度上威胁35KV架空线路运行的安全性与稳定性。线路防雷性能两个重要的衡量指标分别为:(1)线路因雷击而出现的跳闸率;(2)线路自身耐雷程度。本文将着眼35KV线路重点分析相关防雷技术的应用。
        关键词:防雷技术;35KV;应用分析
        引言
        35KV不仅属于中压网络,也是我国重要的配电网络,要是缺少避雷线保护加之线路自身绝缘水平偏低,复杂多样的网络结构等特点,如果遭遇雷害天气,不仅直击雷可以导致配电网出现雷害事故,而且感应雷同样能造成一定危害。
        一、简析雷击引发35KV线路事故主要原因
        第一,不规范的接地电阻测试。对于接地电阻测试而言,客观反映接地装置实际情况。相关调查表明,部分电阻测试是于雷击后才进行的,可是雷雨之后的土壤相对潮湿;还有一些在雨后天晴安排测试;部分受限于地理因素,如杂草茂盛荆棘丛生不方便行走,电压极引线不规范的施放长度及角度;未将地引下线和架空避雷线之间的连接螺栓断开后就开展测量。除此之外,测试值未及时修正季节系数。以上这些因素均会只是测试接地电阻数值比实际值要低,耽误处理不合格的接地装置导致杆塔多次遭遇雷击。
        第二,偏低的线路耐雷水平。线路自身耐雷水平对防雷性能进行衡量的一个关键指标,其主要是指在遭遇雷击时,可以导致线路引发闪络所造成单相接地的雷电流最大值。关于耐雷水平和很对因素都息息相关,例如档距、杆塔尺寸、绝缘子片数及型号、线路实际运行情况以及杆塔周围的地形情况等。我国一些35KV线路配置的绝缘子数量与型号不达标,导致线路没有较高的绝缘水平,不管雷闪放电导致的何种雷电过电压均会是导线对地闪络。下图为35KV线路的简易杆塔示意图。
 
        图1  35KV线路的简易杆塔示意图
 
        图2  雷击绝缘子示意图
        第三,不到位的运行维护。35KV线路会肩负向用户直接供电的重要任务,属于单电源供电,没有相应的备用电源,针对运行过程的绝缘子缺少直接有效地监测措施;部分企业没有制订科学有效的轮修及轮换制度,导致线路长时间得不到正常检修,无法及时消除存在的额绝缘弱点。在线路中存在很多质量不达标的绝缘子,而这些劣化绝缘子主要因为电热老化而形成的,和挂网的瓷绝缘子时间存在一定联系,在正常天气情况下可以维持照常运行,可是在发生过电压时则均会击穿绝缘子内部,进而形成低值或是零值绝缘子,发生雷击所产生的瞬时电流,极易导致低值或者是零值绝缘子因为温度过高而爆炸。
        第四,缺少完善的防雷措施。一些35KV线路仅在一条进线段实施防雷保护,至于其他线路没有相应的防雷保护。在发生雷击的情况下,会导致部分绝缘子闪络击穿现象,具体如图2所示。
        二、简析35KV线路防雷技术具体应用
        第一,接地装置改造,对全部接地装置进行开挖检查,出现锈蚀问题的、埋设深度不达标的、接触不良的等均需要进行处理整改。在具体施工前编制相应的技术措施,确保接地装置长度、截面、接地形式以及深度均和规程规定相符,而且在部分较高土壤电阻率的地方采取导电水泥,将导电膏应用在夹板接触维持保证接触良好。
        依照设计规定坚持接地体顶面的埋设深度。若是没有明确规定的情况下应≥0.6m[1]。钢管接地体和角钢需要垂直配置。不仅是接地体,包括焊接的接地装置部位、垂直接地体引出线的部分均需进行严格防腐;在进行防腐之前,应将表面上的锈渍与焊接位置的残留焊药去掉。有关垂直接地体其间距应超出自身长度约2倍。
        依照设计规定明确水平接地体之间的间距。若是没有明确规定的情况下应≥5m[2]。接地线需要严格防控化学腐蚀与机械损伤的发生。在和铁路、公路等交叉与其他能让接地线发生损伤的位置,都需要用角钢、管子等进行保护。若接地线会穿墙壁也应在合适位置安装保护套或是钢,针对出现化学腐蚀的位置还需采用相应的防腐手段。关于接地干线需在不一样的两点连接接地网,至于自然接地体需在不一样的两点连接接地网络或者是干线。在连接每个电气装置时,需要独立的接地线和干线进行连接,不能在同一个接地线将若干需要接地的相关电气装置进行串接。
        敷设接地体之后的土沟,应保证回填土没有石块或者是建筑垃圾。一方面外取土壤因保证没有腐蚀性,另一方面应分层夯实回填土。在对接地装置进行改造的过程中需要一起改造接地引下线,可以直接通过钢绞线实现避雷线和接地装置之间的连接,防止由于通过电杆钢筋接地而导致接触不良,无法将雷电流泻入土地造成的反击跳闸问题。
        第二,明确易击段,施加技术保护。因为35KV线路有时会经过复杂的地形且距离长,所以容易遭遇雷击。由于雷击而导致感应雷过电压,往往会使绝缘子串闪络损坏,跳闸停电等事故。面对这样的情况,可以为线路设计维护方便且结构简单的保护间隙,其能够在绝缘子串两端进行安装,如果发生雷击线路的情况,其在系统中配合使用自动重合闸,一方面能及时将雷电流接地,另一方面不会中断对用户供电,进而起到避免绝缘子遭到闪络烧毁,保证线路照常运行的重要作用。间隙防雷设备并联35KV架空线路在系统稳定运行时,可起到均衡工频电场的效果;如果系统出现单相接地故障,能够时电弧定位于间隙的低压电极、高压电极进行燃烧避免绝缘子损坏,该项技术原理如图3所示。
 
        图3  技术原理示意图
        其主要是将一对金属电极并联在绝缘子串两端形成保护间隙,一般保护间隙不能超过绝缘子串的长度。正常运行状态下间隙装置可以起到均匀工频电场的效果;当雷闪击中架空线路时,会在绝缘子串上形成雷电过电压,可由于绝缘子串放电电压会高于保护间隙受到雷电冲击时的放电电压,首先放电的保护间隙会有效保护绝缘子。关于易击段,在时常受到雷击影响的杆塔绝缘子上,采取这种保护方法,和加装在终端杆塔的间隙避雷器有效配合,从而实现联和保护。
        第三,杆塔降低接地电阻。杆塔降低接地电阻是实现线路耐雷水平提升,避免反击的重要方法。档距中避雷线在被雷闪击中时,通过情况下闪络不会在空气间隙发生。在雷电流朝着两边杆塔传播的情况下,因为电晕十分强雷,大大降低了传播至杆塔的幅值,要是杆塔没有过高的接地电阻,升高的杆塔升电位无法导致绝缘子串出现闪络[3]。杆塔被类闪击中产生反击过电压,是否发生绝缘子串闪络直接取决于杆塔冲击接地电阻值。如果电阻越大而且塔顶电位较高,极易增高绝缘子串的电位差从而造成闪络,有时会引发同时多个绝缘子串闪络而导致跳闸。要是杆塔承受较大的冲击接地电阻,雷电流会于塔顶形成高电位,导致缘子串闪络,那么导线会借助闪络电弧通道实现接地。
        结束语
        应清楚雷击是引发35KV线路出现故障的主要原因,强化防雷提升线路运行安全水平也是管理线路运行的关键所在。所以,需和当地具体情况相结合采取针对有效的防雷措施,切实提升线路运行安全水平,实现供电公司社会与经济效益所得最大化。
        参考文献
        [1]高新智,仇炜,韩爱芝,李景禄,陈国盛.针对某35kV配电线路防雷问题的探讨[J].高压电器,2010,46(04):69-73.
        [2]李敏健.提高35kV线路防雷水平及综合治理的探讨[J].广东科技,2008(04):115-116.
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