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摘要:10kV配电网的安全稳定运行,常因雷击事故发生,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。通过对10kV配电线路常见雷害事故产生原因进行分析与总结,才能为科学采取相应防雷措施提供技术支持。更好的保障配电线路运行安全,为人们生产、生活提供良好的用电服务。
关键词:10kV配电网;防雷技术;分析
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10kV配电网运行的安全与稳定。
1雷击威胁10kV架空配电线路
形成雷击事故的原因。雷电在各种自然界现象中,属于重要的天气现象,有很多原因均会形成雷击现象,一般情况下,是由较重的地标湿气,在高温蒸发后,上升到空中,并且结合大气中的水蒸气,在凝结后,会有水滴或冰晶现象产生,持续发生该现象会有大片的积云形成。不断摩擦大片的积云,会有气流产生,积云在摩擦过程中,会形成电云,也就是正负电荷,会雷击地面事物。雷击会危害10kV架空配电线路。在电网系统或10kV架空配电线路中,雷击会对其造成直接影响,因此,会有强烈的电磁感应产生在线路导线中,这种情况的出现会在短时间内有较高的电压形成,这期间电网线路中的电压负荷要低于雷击事故中产生的电压,会直接影响到电网中的线路,常见不利现象包括烧坏避雷器、跳闸及烧损,在影响电力设备的同时,也会影响到正常运行电路设备,导致经济损失增加。
2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。
310kV配电网防雷措施
3.1辅助线路绝缘水平提升
运输过程在很多10kV架空配电线路中的影响因素包括气流、地形地貌。因此很容易有重复性闪络情况出现,该现象长于山区的供电线路中发生,该区域为了节省线路的走廊,一般情况下,在供电线路中会使用相同杆塔,多个回路技术,设置架空配置电线路,以该形式确保线路的走廊成本得到节约,有效改善对线路的投资,但需重点关注在线路或线路中间相同杆塔,多个回路技术会导致距离较远的现象,若雷击相同回路中对线路,会引发线路的绝缘子击穿地面的现象。在此过程中,还会严重影响到相同杆塔中的多个回路,在一定程度上威胁到配电线路对供电可靠性。
针对现有情况,可采用将线路绝缘增加的形式,保证提升线路绝缘水平,用绝缘导线对裸露的导线加以替代,并增加绝缘子片数量,还可以于绝缘子支架和带线增加和更换绝缘子型号和绝缘皮。不仅如此,在施工配电线路过程中,应依据实际情况,设计关于线路方面的防雷措施。在设计不同地区的线路时,应考量当地气候,进行针对性的设计梳理,从全方位对线路中的耐雷水平加以满足,接地测量电阻,从而实时检测接地现象,若偶尔有雷雨季节,就应有效测量接地电阻,通过接地扁铁加大接地面积,有效改善电阻值,实现防雷电的效果。
3.2有效保护配电设备的防雷
在防雷保护配电设备时,可于配电器的低压两侧安装避雷器,从而有效连接低压侧的中性点、变压器的外壳及高测压的避雷器,从而形成及四点共一地现象。基于现有情况,接地电阻需对规定的配电变压器电阻容量加以满足,表示配电变压器超过100kVA低于4Ω,在柱上开关的防雷措施方面,为保证运行电网需求,应在电网中安装柱上刀闸和开关,确保灵活运用配电网。值得关注的是,很多时候并没有有效应用防雷设备,只是开关一侧安装避雷器,但在断开开关时,就会全面形成电波反射,从而明显损伤设备开关。针对现有情况,需有效保护设备中的刀闸或开关,于两侧安全避雷器,从而防雷保护刀闸或开关。在防雷保护电缆分支箱时,常采用避雷器的方式进行防雷,在安装期间,需在整个回路中的每个单元安装避雷器,但会增加成本,并降低系统运行对的整体可靠程度。不仅如此,还应避免安装环网单元。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
结束语
近几年来,在10kV配电网运行期间,雷击事故发生的频率较高,对正常用电产生影响同时甚至会危及人员生命安全。因此,在实施改进的过程当中,要强化配电线路防雷技术的改进,降低线路运行期间出现的跳闸率,降低雷击故障发生的概率,保证10kV配电网运行的安全与稳定,为电力系统的正常工作做好基础保障。
参考文献:
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[2]黄玲珑.浅析10kV配电线路防雷措施研究[J].科技视界,2016(3):265.