浅谈10kV配电线路的防雷策略阮俊义

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
/ 2

浅谈10kV配电线路的防雷策略阮俊义

阮俊义

(国网漳州供电公司福建省漳州市363000)

摘要:近年来,随着经济社会的不断发展,人们的生产与生活越来越离不开可靠稳定的电能。配电线路的安全问题,尤其是防雷能力,是电网极为重要的问题。配电线路遭雷击断线或跳闸,不仅会损坏设备,而且会对人的生命安全造成严重的威胁。基于此,本文对10kV配电线路的防雷策略进行探讨分析。

关键词:10kV;配电线路;防雷策略

110kV配电线路防雷重要意义

对于10kV配电线路来说,最主要的危害之一就是雷电。一旦10kV配电线路受到雷电的危害,就会导致绝缘子闪络事故,尤其是在一些交通不是很发达的地区,对线路的检修和维护工作是十分困难的。越是在空旷的地区、海拔高的地区,越是容易受到雷电的袭击,如果没有对已经发生故障的线路进行及时的处理,那么就会导致电力事故的产生,严重的更是会对人们的生命财产安全产生威胁。在电网事故中,配电线路故障占据了很大的比例。而根据相关记录发现,在配电线路故障中雷击跳闸占据很大的比重,尤其是在山区和高海拔地区,配电线路的故障基本都是因为雷击跳闸引起的。配电线路的故障有一半以上都产生于雷击跳闸,因此做好配电线路的防雷可以大大的降低配电线路的故障,进而降低配网的故障频率。虽然目前我国的配电线路防雷基本形成了一系列行之有效的常规防雷方法,但是在一些地区雷害是非常的频繁的,其防雷工作是十分复杂和困难的,还需要不断的采取有效的防雷措施,提高配电线路的防雷水平,从而提高供电可靠性。

210kV配电线路雷击故障特性

(1)当10kV架空配电线路受到雷击后,会存在明显的雷击点。在高海拔、空旷地区,10kV架空配电线路周边很少存在建筑物,这就增大了配电线路受到雷击的概率,进而导致配电线路频频出现雷击跳闸故障。另外与配电线路雷击点有关的因素较多,包括配电线路分布、雷电活动分布、地形地貌等因素。

(2)雷击跳闸事故在时间上具有一定规律性,线路雷击跳闸故障集中出现在每年的5月份到10月份,随着雷雨季节的来临,雷击跳闸急剧增多,总跳闸次数随之上升,7、8、9月为雷击跳闸高峰期。雷暴与其他灾害相比,其在时间上具有瞬时性、季节性和集中性等特点。因此,当发生雷暴天气的时候,电力部门一定要及时投入大量人力、物力,积极参与线路抢修,以保障供电的可靠性。

(3)地闪密度能够有效判断地区雷电活动强烈程度,地闪分布与10kV架空配电线路的雷击故障点之间存在密切关联。每年的夏、秋两季属于多雷季节,在雷雨天气会频繁出现雷电地闪活动,配电线路受雷击危害而发生跳闸故障的概率非常高。雷击闪络很少会重复,一旦出现雷击闪络就会导致导线挂线、避雷线悬挂点等被烧毁。当接地引下线接地电阻值较大时,在雷击闪络后会出现明显烧毁的痕迹。在雨季和潮湿环境下,配电线路的防雷设备老化速度会加快,防雷性能会下降,所以,在雨季来临前应加大配电线路防雷设备的检查力度,及时更换老化的防雷设备。

310kV配电线路的防雷策略

3.1安装避雷器

安装避雷器是最常见的一种避雷方式,避雷器从被发明以来逐渐的被改进,如今其保护性能已经有了很大的提升。避雷器在放电时能够泄放雷电荷,泄放完成后又能在短时间内恢复绝缘的特性,这使得线路在遭受雷击时能够避免跳闸,现代的避雷器性能较为优良的是采用氧化锌电阻的避雷器,在这种避雷器的工作电压下,通过的电流只有几百个微安,这使得其能够被设计为无间隙的结构,也就保证了其在小尺寸的条件下具有良好的保护性能。

3.2架空避雷线

架空避雷线往往被应用于大型建筑以及发射架等设备,架空避雷线在lOkV配电线路中使用的主要功能和目的就是提升避雷结构的有效性。另外,架空避雷线本身还具有较好的屏蔽功效,进而很好地保护10kV配电线网,所以,架空避雷线本身具有较高的适用性,并且取得了非常好的实践效果,得到了社会各界的广泛认可。

3.3架设耦合地线

在高土壤电阻地区,若雷击事故频发,又难以降低接地电阻,可在导线的下方4~5m处加装一条耦合地线。它虽然不能像避雷线那样拦截直击雷,但具有一定的分流作用和增强导、地线之间的耦合系数,因而也能提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。

3.4装设自动重合闸

配电线路的绝缘一般在雷击后都会在短时间内恢复,在发生时会产生冲击闪络和工频电弧,当线路发生跳闸后,就会快速去电离,避免了配电线路绝缘受到永久性损坏。所以,在lOkV架空配电线路中装设自动重合闸装置,能够取得较好的防雷效果,使得配电线路雷击故障概率大大降低。

3.5降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔,降低杆塔的接地电阻是提高线路反击耐雷水平、降低雷击跳闸率的有效措施,也是最经济的方法。有避雷线的配电线路,每基杆塔的工频接地电阻,在雷季干燥时不宜超过规定的数值。在土壤电阻率ρ<1000Ω•m的地区,杆塔的混凝土基础也能在某种程度上起自然接地体的作用,在设计人工接地装置时应加以利用。在高土壤电阻率地区,降低接地电阻比较困难,可采用多根放射性接地体,或伸长接地体,或配合使用降阻剂降低接地电阻。

3.6加强线路元件的绝缘强度

10kV配电线路中最为常见的一种雷击事故就是雷击针式绝缘子的事故,这类事故发生的主要原因不仅仅是因为事故地区多雷雨天气,针式绝缘子的元件质量不过关,绝缘强度不够也是一个重要原因。另外在10kV配电线路不断改造的过程中,例如逐渐淘汰的并沟线夹等绝缘性能不好的导线连接器,而换用连接性能较好的安普线夹也能提高线路的防雷能力。

3.7防雷过电压保护器

防雷过电压保护器的主要工作原理就是与lOkV配电线路的绝缘子以及导线进行并联,进而通过导线引流球之间的串联间隙达到较好的避雷效果。10kV配电线路中的避雷措施主要就是防雷,过电压保护器本身具有诸多优点,比如较好的使用性和经济性。在选择防雷过电压保护器的时候,相关的工作人员必须要保障其合理的配置和安装,减少安置的失误,从根本上提高lOkV配电线路的避雷能力。

3.8采用消弧线圈接地方式

如果配电线路所处的地区雷电活动比较强烈,并且接地电阻又很难进行降低,就可以运用中性点经消弧线圈接地方式,能使雷电过电压所引起的相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧,绝大多数的单相雷击闪络接地故障将被消弧线圈所消除,在很大程度上可以降低建弧率和减少断路器的跳闸次数。而在两相或三相遭雷击时,雷击引起第一相导线闪络是不会导致跳闸现象的,闪络之后的导线相当于地线,增强了耦合作用,使未闪络相绝缘子串上的电压下降,从而提高了耐雷水平。我国的消弧线圈接地方式运行效果良好,雷击跳闸率大约可降低1/3左右。

3.9加强10kV架空配电线路防雷设备设施维护管理

在日常的维护和管理中,应当根据国家相关的法律法规对运行中的防雷设施展开及时的预防实验工作,以求对防雷设备的运行情况有一个清晰的了解,例如对避雷装置的保养中发现存在的缺陷和隐患,并给予及时的处理,才能够保证真正需要这些设备起作用的时候能充当配电线路的保护伞。

4结语

雷电现象是一种非常自然的现象,在配电线路长期的防雷工作中,人们已经总结出了一套比较完善的防雷措施,对配电线路的防雷保护起到了一定的作用。在今后的工作中,还需要根据配电线路实际情况,采取适当的防雷策略,不断的创新防雷新技术,从而保证配电线路的安全运行。

参考文献:

[1]输电线路雷击故障自动诊断方法的应用[J].邬蓉蓉,张炜,莫小向.电工材料.2016(01)

[2]输电线路雷击故障的综合识别研究[J].高艳丰,黄晓胤,闫红艳,张媛媛.广东电力.2016(03)