配网防雷现状分析与治理措施探究

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年7期   作者:陈一鸣、徐盛
[导读] 近年来,中国电网的快速发展为我国的现代化建设提供了一定程度的稳定电力供应
        陈一鸣、徐盛
        国网大悟县供电公司     湖北  孝感  432800
        摘要:近年来,中国电网的快速发展为我国的现代化建设提供了一定程度的稳定电力供应。然而,当配网被闪电击中时,它往往会损坏电器,影响电力配网的稳定性和安全。本文总结了配电网的防雷现状和主要问题,并结合其他案例的良好经验和现场测试提供了相对应的策略,期以借此推进配网防雷保护研究项目的全方位进步。
关键词:配网防雷;现状分析;治理措施;方案
        前言:配电网在促进社会和经济发展中有着不可或缺的重要地位,它为人民群众的日常生活提供电力供给。因此,确保电网安全平稳的运行非常重要。影响配网运行的因素很多,尤其是雷电严重威胁电网的正常平稳运行。因此,电力部门需要根据现有的雷电问题分析配电网的实际情况,从而为提出按目标管理政策实施的具体策略,为我国配网防雷治理提供重要理论依托。
一、推行配网防雷措施的意义
        (一)雷击配网引发跳闸
        雷电威胁着配网的安全和稳定,不仅破坏了正常的电源供应,而且还可能造成危险事故。跳闸是高频雷电击打配网引起的线路错误,会影响电源系统的功耗。 受配电网和雷电的影响,不同地区雷电发生的频率不同,雷击引发的跳闸频率也不同[1]。总的来说,郊区的跳闸分布频率要比市中心的跳闸分布频率高,而农村的跳闸分布频率要比城市的跳闸分布频率高。
        (二)断线短路故障频发
        电击还可能导致电源开关关闭,配网供电线路短路,这不仅影响对周边居民的供电安全,而且如果不及时修理断路器,还可能导致事故,并威胁人民群众的生命和财产安全。众所周知,雷电击打引起的配网线路故障主要集中在郊区线路上,特别是防短路配电路线,特别容易受到雷电的影响。
        (三)电气设施损毁严重
        由于乡村城镇配电电缆的质量水平低、绝缘的程度低、配置老旧。同时复杂的乡镇自然环境条件影响,配网线路被雷电损毁的频率将大大增加[2]。研究表明,大多数电气设施都安装在配网中,以确保供电系统的正常运行。一旦配网因雷击产生损毁或短路,人民群众的生产生活将受到大幅度的限制。
二、当前配网防雷工作中存在的问题
        (一)相关防雷手段不完善
        配电线路中没有跳闸防雷的完整方法,并且防雷设备无法实现接地的标准化。接地电阻大,这意味着不能有效地完成对配网线路的保护。在低压变电站区域,通常会经过很长的线路,没有防雷保护。当发生强烈的雷击时,高强度的电波会从低压侧攻击配电变压器,并导致绝缘故障。一些极点开关没有配备雷电保护装置,可能会在遭受雷击时损坏开关。一些乡镇地区的供电场所将避雷针安装在容易遭受雷击的地方。但是避雷器只能提供部分保护,不能在整条线路上提供防雷保护。
        (二)防雷措施覆盖范围有限
        雷电的特性是击打范围长和突发性。因此,所有配电网路都必须经过防雷措施保护,以免雷击干扰配电网络的正常运行[3]。特别是,某些关键区域的配电网络需要采用多种策略,以最大程度地减少雷击引起的威胁。但是,由于在某些地区的投资有限,配电网络的主线路上仅装备了电压保护器、电弧连接和避雷针,很少采取措施防止公用线路沿线的雷击。同时,公用线路的隔离度一般较低,时常由于雷暴导致供电线路频繁发生短路故障。
        (三)非城镇地区配网雷击跳闸频次高
        由于农村城郊地区线路之间的距离较远,郊区以外的农村地区同样线路架设间隔远、电能操作时间长以及长时间自然环境损毁,都会导致配网线路的损坏和老化。同时,农村的线路绝缘装置不符合合格参数,并且应用的绝缘子型号往往会与之不符。由于农村配电网数量众多、总体线路距离长且自然条件通常较差,因此供电总需求往往远超规定限额,并且分支机构很多,低丘和山区的某些线路对闪电击打更敏感。

结合实际情况得知,农村电网的快速雷电故障主要是由输电线破裂、避雷针损毁、绝缘子爆炸等原因导致。
(四)防雷规范落实不到位
        对配网防雷技术的保护要求非常高,因此电力部门需要对不同的分流器给出明确的指示和规则,但是在实践中要意识到多种现实因素会脱离预计规划,并不能严格遵循。在复杂的配电网络环境中,技术人员通常不负责任并且经常出现操作错误。一些技术人员欠缺工作实操经验,没有对相应设备配备适当的防雷措施,严重影响了配网避雷的防护效果。
三、完善配网防雷技术的实施方案
        (一)合理设计防雷规划
        在配网防雷技术实施的现阶段,尚无统一的规章制度,不能根据不同类型的防雷装置的具体特性和性能,依据此类标准进行实际的防雷,同时也没有根据对应的地理条件和环境选择适配的防雷措施。因此,有必要制定一套防雷技术规则,并充分利用规章对配网防雷工作进行科学领导和管理作用。联系相关数据进行模拟推算,并咨询有关行业配件制造商,结合整体行业实际情况设计配网防雷设备计划。对于配电线路,工程设计规范应明确指出电缆变压器、专用交换机和配电线路节点的选择标准以及要达到的水平,因此,将为每个电压水平创建配电网的雷场图,从而为防雷管理提供理论支撑。
        (二)规划扩大配网防雷覆盖范围
        鉴于社会的快速发展和对电力的日益依赖,因此,能源部门需要增强认识,增加配电网的防雷资源,拓宽配电网的防雷覆盖面,并增进配电网的防雷属性。一方面,进行适当的检查和调查。因为雷击不仅影响普通百姓的用电量,而且还会破坏电气设备并给配电部门造成严重的工作影响。因此,电力部门需要进行适当的研究,以找出配电网中雷击常见的区域。收集有关雷电防护的第一手信息,以设定配网防雷技术工作的基准。另一方面,为配网保护的进一步发展设定明确的目标。在对调研结果进行深入分析的基础上,需要明确防雷工程的针对对象,制定逐步扩大配电网防雷区的详细计划,并通过改善配电网的整体性来改善整个配电网,安装防雷装置并遵守正常的接地程序,保证防雷效果的良好实现。
        (三)结合实际情况进行试点治理
        根据已制定的配网防雷法规,选择具有严重雷电故障和设备损坏的路线区域来实施线性防雷试点项目。首先,选择存在严重设备损坏问题的连接线路,比如由于绝缘子故障、避雷器故障和配电变压器因雷击而烧坏等问题的线路,并研究防雷措施如增加避雷针之间的距离并更换绝缘子以改善绝缘等级。其次,检查避雷针的保护区域。选择在同一极上没有有效防雷措施的电缆,每年安装一次避雷针(不同型号安装在不同的线路),并计算具有不同安装涂层和防雷效果的同一根电缆的雷电故障数量和具有相同系统覆盖范围的不同线路,确定避雷设施的选择和放置的原则。最后,了解有关不同地形地势和重要线路水平的防雷措施和原则的更多信息。一方面,根据多年来的雷电条件和雷电参数,区分不同地区的雷击危险程度,并研究不同地区的雷电防护要点;另一方面,考虑不同地区的雷击差异,绘制线段并检查防雷线的关键部分以及防雷器的选择和存放原则。
        (四)注重防雷施工质量
        防雷设计的质量直接反应到防雷效果的丰富程度。特别是,防雷设计有很多要素,因此必须考虑到施工结构的细节,以免错漏相关的内容,破坏配网结构的防雷效果。首先,选择经验丰富的防雷设计人员,并请他们遵守相关规范安装防雷装置。特别是,在测量接地电阻时必须小心,以避免测量失误产生过大的接地电阻。第二,加强对技术人员的职业素养训练,充分理解防雷在配电网中的重要意义,认真地开展防雷领域的工作。最后,需要加强对防雷结构的细节把控。为了保护关键配电线路免受雷击,应选取施工经验多的现场技术人员,核实雷电保护设备和接地参数正确无误并得到正确处理。
        结论:总而言之,我们可以说雷电对配电网络的安全运行构成了严重的负面影响,尤其是在夏天,由于雷暴和雷电很常见,配电网经常被雷击损坏,影响正常的供电工作。因此,电力部门必须把握了解雷击风险,并仔细分析配电网实际情况和当前的防雷形势,合理采取对应策略,提高配电网的防雷性能,为配电网的稳定运行提供保障。配电网的防雷是一项重要任务,与配电网的整体安全性和稳定性有关。保护配电网的唯一方法是降低雷击的风险并扩大配电网覆盖范围。
参考文献:
[1]李华鹏,张容菠,杨忠,胡世权,文忠进.配网防雷接地装置研究[J].机电信息,2018(30):18-19.
[2]谭月胜.配网防雷现状分析与治理措施探究[J].中国新技术新产品,2016(23):175-176.
[3]蔡科明.配网防雷现状与治理措施研究[J].科技展望,2016,26(30):100.
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