提升配电网线路防雷能力的技术应用 吕泰云

发表时间:2021/2/4   来源:《电力设备》2020年第30期   作者:吕泰云1 杨敏2 尹国强3
[导读] 摘要:雷电天气通常都是伴随雨季而来,而雷击对配电线路的影响也最大,在配电线路的日常运行中,通常会遭受雷击导致跳闸。
        (1.国网山东省电力公司高青县供电公司  山东淄博  256300;2、3.淄博齐林电力工程有限公司  山东淄博  256300)
        摘要:雷电天气通常都是伴随雨季而来,而雷击对配电线路的影响也最大,在配电线路的日常运行中,通常会遭受雷击导致跳闸。如何加强配电线路抗雷能力,就成了当下电力行业发展重点关注的课题。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。
        关键词:配电网线路;防雷技术;应用
        引言
        在10kV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。因此,要持续改进加强对防雷技术的改进和应用,从而保证配电网运行的安全与稳定。因此,电力企业必须针对输电线路的实际运行状况以及架设规模,采取针对性的防雷技术,降低雷电对线路造成的损害,提高输电线路的运行稳定性。
        1雷击线路跳闸原因
        目前,我国的配电线路的抗灾害能力正在逐年增强,配电线路的抗雷能力也得到了长足的发展。但是,配电线路的抗雷能力仍然有较大的进步空间,雷击不同于其他灾害,在雷击发生时,往往会对配电线路造成极大影响,导致配电线路跳闸等问题,目前,经过电力企业的实践研究发现,配电线路遭受雷击后,导致跳闸的主要因素可以分为四个,首先是配电线路绝缘子的绝缘能力,其次是配电线路是否配置架空地线,接着是电机产生的电压和电流强度,最后就是杆塔本身的接地电阻,加强这四个方面的工作,可以有效的减少因雷击事故造成的跳闸。雷击后配电线路跳闸的主要原因主要分为两种,雷电绕击线路以及雷电反击线路。
        1.1雷电绕击线路
        雷电绕机线路事故的发生,主要和避雷线边导线的保护胶以及杆塔的高度相关。在部分地势较高的山区中,往往会因为杆塔之间的距离较大,杆塔与杆塔之间的高低落差大等原因,更容易发生雷电绕击事故。不仅如此,在一些平原地区,雨季时间较长,或者雷电天气发生概率较高的地区,雷击事故的发生概率也较高。因此,想要加强配电线路的抗雷能力,就必须要考虑到杆塔所在地区的地质、生态以及气候问题,单单从配电线路的设备进行改造,并不能完全满足配电线路的抗电需求。
        1.2雷电反击线路
        在雷电天气下,雷电电流直接击中线路,电流通过整个配电线路,直至接地体,在这个过程中,会直接导致杆塔的电位急剧提升,无法维系导线电压的平衡,导致导线感应器接收到的电压超过配电线路的最高电压承受能力,发生绝缘闪络问题,该种闪络就属于反击闪络,也就是雷电反击线路。
        2应对措施
        (1)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。
        (2)提高对绝缘配置的要求
        如果配电线路出现雷击现象,会在一定程度上增加相应的电压,而瞬间的电压增加会对绝缘子造成一定程度的损害,会造成一定的安全问题,因此必须选择高质量的绝缘子,保证采购的绝缘子符合标准,降低雷电对配电线路的损害,提高其抗雷能力。
        (3)变压器防雷。对于配电变压器,主要防雷措施为避雷器保护装置,根据电力系统运行标准,针对电气设备的过电压保护是以高压侧避雷保护器为基础。

但在具体应用当中,如果只安装在高压侧,后期就会出现正负过电压的危害,因此在具体实施保护中,应当在高低侧位置应用避雷器进行保护,使其位置接近于变压器的安装位置。
        (4)开关设备防雷。在10kV架空线路运行当中,开关设备防雷措施是整个避雷器保护线路的主要安全防范措施,在具体应用期间,在脉冲电压开关设备绝缘条件下,避雷器进行放电,就可对电源迅速进行切断,避免对开关设备造成影响的同时促使线路能够安全稳定的运行。线路运行当中的负载开关以及断路器,要以阀式避雷器保护装置为主,在连接当中应当与断路器以及其他设备的金属外壳相连接,并将接地电阻控制在10Ω以内,保证开关设备的正常使用,降低使用期间受到的雷击危害,进而带动防雷水平持续改进。
        (5)采用新型绝缘子。在输电线路运行当中,采用的绝缘子材质性能也对雷击事件带来的危害产生着影响,在具体应用期间,要根据具体线路构成选取新型的绝缘子来替代瓷质绝缘子。以玻璃钢绝缘子为例,在具体应用的过程当中,基于玻璃钢绝缘子的失效零值自破的特点,检出率较高,能够有效提升线路整体绝缘水平,降低线路出现的线路绝缘弱点,降低闪络事故发生的概率。
        (6)架设耦合地线。根据地理环境的差异,在10kV配电网运行的过程当中,针对雷击事件频率较高的区域,在线路架设期间,可以在导线下方加设一条接地线,在提升线路耐雷水平的同时,降低线路在后期运行期间出现的跳闸率。加设接地线能够增加分流,促使雷电流通过杆塔导入大地,从而稳定塔顶的电位。在耦合地线的加设过程当中,主要设立位置在导线下方以及线路两侧位置处,以平行架设为主。
        (7)降低杆塔接地电阻。在10kV配电网线路运行过程当中,在防雷保护装置运行期间,为进一步保证防雷保护工作的有效进行,在具体改进过程中,要对配电线路的耐雷水平进行不断的改进,降低杆塔接地电阻。
        3防雷技术的更新
        3.1预防片面
        以往在对配电线路进行防雷整改时,其过程较为片面,部分不正规的防雷装置会安装在杆塔的塔头,安装过程也忽略了杆塔的实际接地情况。近年来,国家越来越重视配电线路的防雷技术,在对线路进行防雷改造过程中,要求电力企业做好综合、完善、全面的考虑,尽量采用杆塔接地方法,或者在杆塔塔头安装防雷装置来改善雷击跳闸的现象。
        3.2巩固加强紧抓源头
        对于受到雷击概率较大的配电线路而言,要对其采取有效的防雷整改措施,这样才能降低线路受到雷击时产生跳闸现象的概率,确保线路能够安全稳定的运行。因此,在设计防雷策略时,对设计的方案进行严格的把控,不断进行试验,降低配电线路雷击的跳闸率。
        3.3防雷技术的改进
        电力企业在对配电线路进行防雷技术整合时,要不断总结经验与教训,充分利用先进的科学技术对传统的防雷措施进行改进,明确线路防雷整治的顺序,采取规范化的防雷技术,既要控制资金的投入,也要保证配电线路能够稳定运行。
        结束语
        在配电线路的众多危害中,雷击危害造成的影响最为严重,且无法预防,因此,加强配电线路的抗雷能力就成为了当下电力企业的重要工作。通过对避雷器以及接地体的优化,以便于配电线路抗雷能力的优化,并以此保障我国电力的输送质量。
        参考文献
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