10kV配电线路防雷保护措施的研究

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月第10期   作者:张文立
[导读] 在电力线路连接方式中中目前使用最为广泛的接线方式是10kV配电线路,10kV配电线路的运行保障了电能的供应和输送,保证人们在生产和生活中更为可靠的用电。
        张文立
        广东电网河源连平供电局有限责任公司  广东河源  517000
        摘要:在电力线路连接方式中中目前使用最为广泛的接线方式是10kV配电线路,10kV配电线路的运行保障了电能的供应和输送,保证人们在生产和生活中更为可靠的用电。但是在实际使用过程中,因为自然因素,设备老化等原因,不可避免地出现故障,尤其是雷击故障发生的频率极高。本文针对10kV配电线路防雷保护措施的研究进行探讨和分析。
        关键词:10kV配电线路;防雷保护;措施
随着时代的不断进步和经济的飞速增长,人民对于用电的需求也日渐增高,配电线路的建设任务十分巨大。但配电线路大多都设立在雷电天气频繁的地区,经常因此原因发生雷击故障,发生故障可能导致整条线路的运行出现问题吗,对财产和人身安全有极大威胁。因此加强配电线路防雷保护措施,保证配电线路安全可靠的输送电能至关重要。
        一、10kV配电线路防雷措施存在的问题
        (一)配电变压器出现的防雷问题
        在实际情况下,配电变压器想要避免雷击故障,核心是安装避雷器。但很多地方的配电变压器高压侧避雷器仍然出现安装问题,主要因为实际使用的是老式阀型的避雷器,不仅保护措施不够,性能也得不到保障;有些地区使用的避雷器已经十分破旧,起不到保护线路安全运行的作用。很多配电变压器低压一侧,不设置防雷设施,当雷电现象增多,十分容易造成配电变压器损坏。
        (二)柱上开关的防雷问题
        人民对电力的要求不断增加,电力系统也随着需求的变化而变化,为了促进电力网络的灵活性,特别注意分段开关和联络开关的运用。
        但在真实情况下,许多线路开关都没有必要的防雷措施,频繁受到雷电问题的困扰,随着大量线路开关的使用,这一问题的出现将会愈发频发。线路开关因雷击产生损害,则雷电会波及整个线路,不仅对绝缘体性能造成伤害,同时也会引起整个线路的故障。
二、10kV配电线路出现防雷问题的原因
(一)维护措施不够
        部分配电线路绝缘性能根本达不到要求,老化和锈渍现象严重,无法保障防雷保护措施的正常运行,一旦线路遭受雷害,十分容易造成整条线路的短路现象,继而整条线路发生故障,不能稳定工作。
(二)自然灾害影响严重
        在架空绝缘线路被大幅度推广和使用的今天,因架空绝缘导线遭受雷击造成的故障也时有发生,因为受到雷击导致绝缘击穿和工频续流引发的电弧问题,是造成绝缘导线断线的根本原因。
(三)配电设备防雷设施的不达标
        总体上看,许多配电设备不按规定安装防雷装置,也有一部分10kV配电线路的设计并没有考虑到防雷设施的安全运行。
        许多地方都可见到“三点工地”的现象,证明很多配电变压器的防雷保护措施并不到位,许多配电线路环网柜和电缆分支箱没有配备最基本的防雷设施,如果有雷电等自然灾害发生,不能保证配电线路和设备的安全性。
(四)设计安装配电设备不合理
        想要保证配电线路的安全运行,配线线路安全装置的配备至关重要,但在现实生活中,依然有许多地方的接地电阻达不到要求标准,接地引下线的规格不符合实际要求,许多的配电设备安装不合理。配电设备不合理的设计会导致接地电阻达不到需要的标准,设计不按照规范执行;接引地下线的不合格是因为标准不明确,出现五花八门地接地引下线方式,再加上设备老化现象严重,没有防雷保护装置的配备,以至于产生锈渍。导致线路的故障和损坏。
(五)总体防雷规划不足
        我国城市的总体防雷规划十分不足,没有建设有针对性、有针对性、质量上乘的防雷措施,虽然国家也在不断改造,对防雷设计加强建设,但因雷电产生的雷电故障经常发生,始终没有明显效果。
        究其原因,还是因为许多地区在实际情况中没有遵循科学安排,整体防雷资金投入不足,对设备改造后也没有相关的管理工作,并不能及时发现其中的问题。


三、10kV配电线路应对雷电措施
(一)升级线路绝缘能力
        感应雷与直击雷不同,感应雷超过电压值的幅度较少,但因为雷电活动有不同状态和放电形式,它的波动范围就会很大。所以如果雷电的活动范围和配电的防雷范围值接近,感应雷波动范围较大,配电线路的正常运行就会受到极大影响,甚至导致绝缘体形同虚设。但如果雷电活动范围离配电线路较远,感应雷的幅度变化也很小,那就阻碍不了配电线路的正常运行,不会造成极大影响。
        感应雷一旦超过电压会对架空绝缘线路造成极大影响,现在的配电线路虽然都基本具有绝缘性能,能一定程度上保证配电线路的安全,但架空绝缘线路所应对的是相互矛盾,对于防雷来说意义不大。
        所以对于10kV配电线路绝缘性进行的调整,为了保证线路的绝缘性能,最好配置放电电压相对高的绝缘体,对绝缘体配置的调整,会使整个配电线路的绝缘能力、防雷能力、安全能力都得到极大提升。
(二)要正确安装避雷器
        高压侧避雷器的正确安装对于10kV配电线路配电变压器的避雷保护十分重要,安装避雷器时尽量和配电变压器接近,使接地线、低压侧中性点、配电变压器的金属外壳一同接地。有两种方式安装配电变压器的避雷器。
        1.为了起到对配电变压器的运行起到保护作用,要将避雷器安装在低压侧总熔断器的前端。
        2.直接安装在变压器的前端,以起到保护电力系统的作用。
        但需要注意的是,市场上许多变压器都配有必要的低电压保护器,一旦保护器不工作,避雷器得接地线不接地,防雷保护设施就不能发挥本来拥有的功效,所以必须在零线的前端安装低压侧避雷器。因此,应在保护器的前端安装避雷器。
(三)开关在柱上时的防雷保护措施
        配电线路的防雷问题引起愈来愈多的关注,但却忽视了最基本的对线路开关的维护问题。许多柱上的开关缺乏避雷设施的保护,有的干脆没有配备避雷器设备,一旦打开开关,雷电便会顺着配电线路直接波及到开关,使雷电形成全反射。
        如果雷电的活动范围极大,开关会被直接损坏,引起配电线路故障。做好柱上开关的雷电保护十分关键,为了提高防雷效果,应该在开关位置添加必要的避雷器。
(四)加强对10kV配电线路防雷措施的管理
        重点是10kV配电网的绝缘管理工作:例如,悬式绝缘子、支柱瓷瓶针式绝缘子等容易遭到雷击的设备以及防雷设施,需要电力管理人员的定期维护,发现隐患缺陷,及时处理出现的问题,才能确保电路可靠运行。
        根据国家的相关规定,需对现代防雷设施进行预防性试验性工作,时时掌握防雷设备设施的运行情况。定期对防雀地网,工作地网等易损坏设施进行巡视检查。
结束语:10kV配电线路的安全问题广泛受到人们关注,为了减少频繁出现的因雷电活动产生的线路故障问题,维持配电线路的安全稳定,现在已经有很多办法能解决这一事故问题,但仍然有许多故障问题没有解决,对配电系统产生极为重要的影响。如配电变压器的绝缘性能出现老化、避雷器的安装不正确、接引地下线的标准不明确等。所以电力管理人员需要分析事故频发的原因,结合实际情况,针对性地做出保护措施,保障配电线路可以稳定安全的运行。
         参考文献
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[4] 傅景伟, 李小平, 姚尧,等. 10kV架空配电线路常用防雷措施防雷性能对比研究[J]. 水电能源科学, 2019, v.37;No.232(12):138-141+145.
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