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[摘 要]近年来,从各个地区10kV配电线路的使用情况显示,10kV配电线路遭遇雷击的事故频繁出现,对配电网的供电可靠性以及电网的安全性造成了严重的危害,进而对人们群众的生产、生活用电带来了不便。因此,本文以10kV配电线路常发生故障的特点为依据,并结合10kV配电线路的运行特点,进而确定出10kV配电线路的防雷措施,对于保证10kV配电线路安全运行具有重要的实际意义。
[关键词]10kV配电线路;防雷保护;防雷措施
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0141-01
1 引言
雷击是严重的自然灾害,也是人类无法控制的,在南方一些城市中雷击事故普遍发生。通过调查近几年来广东地区10kV配电线路的使用情况,10kV配电线路雷害事故频繁发生,不仅使人民群众的正常生产、生活用电带来不便,而且对于整个配电网的供电可靠性和电网安全性造成了严重危害。所以,制定出10kV配电线路的防雷措施也就显得尤为重要。为了得出10kV配电线路运行遭遇雷击时的特点,本文采集了南方具有代表性地区10kV配电线路运行的具体数据,以此为依据得出了10kV配电线路雷害事故主要是由感应雷电器过电压引起的,最重要的一个因素就是10kV配电线路绝缘水平引起的,而且普遍会出现雷擊造成架空绝缘导线被击断的现象。当前大多数地区的防雷形势面临危机,普遍原因就是没有完善10kV配电线路的防雷保护措施,因此,必须采取措施提高10kv配电线路的防雷水平,维护供电的稳定性,为人们的生产生活提供可靠保障。
2 10kV配电线路防雷保护措施
虽然近年来,我国10kv配电线路的防雷水平得到了很大的提高,遭受的雷击故障明显减少,但是雷击过电压造成的严重危害使我们时刻都不能掉以轻心,雷击故障一旦发生,轻则引发配电线路中断、损坏配电设备,重则将引发火灾,直接危及人身安全,给人们的生产生活造成无法挽回的损失,因此,必须采取措施应对雷击过电压,尤其是应对感应雷雷击过电压造成的危害。
2.1 提高线路绝缘水平
配电线路的绝缘水平是最重要的,绝缘水平的提高可以降低雷击闪络率,主要通过更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子,进而提高配电线路的防雷水平。由于人们居住地的分散,特别是一些山区地区,某些地方容易遭受雷击,尤其是一些云层比较低的地区,就会出现重复性的雷击闪络。这种现象普遍出现在农村地区,由于农村地区居住地分散,所以10kV配电线路的供电半径远远大于城区配电线路的供电半径,而且配电设备比较落后,线路的绝缘水平差。还有一个常见的现象就是配电线路比较长,为了节省线路走廊,普遍采用了同杆塔多回路架设的技术,虽然这种方法节省了资源和投资,但是由于同杆塔多回路中线路与线路间的电气距离不够,所以一旦有一个回路遭受雷害,就会导致线路绝缘子对地击穿,如果击穿后工频续流较大的话,连续的对地电弧就会使空气中充满热游离和光游离,由于同杆塔架设每一个回路的间隔不大,这就会使空气中的游离电弧波及到其他的回路,进而造成同杆架设的各回路发生接地事故,严重时将会造成多回线路同时跳闸,使整个配电线路陷入瘫痪,从而大大降低了配电线路的供电可靠性。这时通常采取的办法就是增强线路的绝缘特性,可采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号、将针式绝缘子更换为瓷横担等方法提高线路绝缘水平。还应该考虑的因素就是在新建10kV配电线路时,从设计施工方面去考虑线路的防雷,因为南方一些容易遭受雷击的地区会受到地形的限制,为了节省资源,使设计更加方便,往往使线路杆塔的档距实现大的跨越,这就使线路很容易遭受雷击。所以在设计时不应该只考虑设计方面的技术问题,还应充分考虑和了解当地的气候条件和地形特点,从而尽可能的梳理好线路走廊,尽量避免杆塔档距过大。在进行施工时,首先应该对新建线路杆塔严格施工,从而保证线路耐雷水平的要求,在进行验收时,除了能够使线路杆塔得到标准运行,还要在雷季来临之前,对线路进行接地电阻测量。可采用敷设降阻剂,接地槽换土,增设接地扁铁,加大接地面积等措施来改善接地电阻值,进而起到防雷的目的使线路安全有效的运行。
2.2 采用间隙与避雷器配合
避雷针的安装是必要的,尤其是在配电线路的重点部位,但是避雷针的安装受条件的限制,所以应该选择最易发生雷击的部位进行安装,特别是在T接处、线路分支处、重要配电设备处。可以在整个配电线路都安装避雷器来保护线路,这样就会把雷击事故的发生频率降到最低,但是这就会带来很大的经济负担,而且后期的维护工作量和经济都会消耗巨大,所以最科学的办法就是合理有效的分配安装避雷设备。另外,并联间隙绝缘子的使用,在进行10kV配电线路做防雷保护中,也显得十分的重要。因为根据保护间隙的功能,在正常运行的情况下,间隙处于绝缘状态,间隙的击穿电压要比线路和变压器等电气设备的击穿电压低,当发生雷电过电压的情况下,间隙被击穿接地,线路或者电气设备的电压被拉低,这样就能起到保护线路以及设备的作用。
2.3 10kV配电设备的防雷保护
2.3.1 配电变压器的防雷保护
对配电变压器的保护应该采用“四点共一地”的办法,具体来说就是在低压侧装设低压避雷器,与高压侧避雷器,变压器外壳和低压侧中性点一起接地。还要保证不同规格的配电器规定的电阻值,100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下,接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下。
2.3.2 柱上开关的防雷保护
为了保证配电网运行方式的灵活性,提高供电可靠性,也为了满足电网运行方面的需要,需要在10kV电网中安装一定的柱上开关与刀闸。但是现在普遍忽略了对于这些开关设备的防雷措施,没有在这些设备上安装避雷器进行保护,或者当安装的避雷设备不够,都会导致开关断开后造成雷电波的全反射现象,从而导致发生雷电事故后对设备自身造成进一步的损坏,因此要注重在开关或刀闸两侧安装避雷器来加强对设备的保护,避免造成不必要的损害。
2.3.3 电缆分支箱的防雷保护
在电力系统快速发展的今天,电缆线路在配电线路中应用越来越广泛,电缆分支箱和环网柜在配电线路中的使用越来越广泛,因此在防雷措施方面电缆分支箱也是不可避免的。为了避免发生雷过电压,需要在10kV电缆化的环网供电系统中安装避雷器,通常进行安装的保护点分为两种:一是将避雷设备有选择性的在环网单元中进行安装;二是将避雷设备安装在每一个环网单元中,这种方法虽然避雷效果较好,但是安装的避雷设备数量较多,从而增加了经济成本而且后期维护工作量大。选择哪一种方法都要根据具体的配电线路的情况而定,但是有一种特殊情况就是如果环网回路中有架空的话,就必须要在两端进行安装避雷设备来保护。最后就是避雷器的选择,应该首先选择具有防爆脱离功能和免维护的无间隙金属氧化锌避雷器。不过在10kV配电设备中通常选用HY5WS—12.7/50型避雷器,该型号的避雷器具有防爆、耐污、防水和密封性能好等特点,而且其体积小,重量轻,易安装。
3 结论
10kv配电线路对维持人们生产生活的正常运行具有重要意义,因此,提高10kv配电线路的防雷水平,减少雷击事故的发生在世界范围内引起了持续关注,目前比较可行且有效的办法是提高配电线路的绝缘水平、安装避雷器并对防雷设备进行定期的维护检查。对于防雷设施的管理坚决不松懈,工作人员应定期检查管理区内的10kV配电线路的防雷设施,检测运行状态,及时了解各个防雷设施的状况,对于不合格的设备要及时处理,杜绝隐患的发生。
参考文献
[1]傅惠芹,江奕川.输电线路防雷措施研究[J].电网技术2008(12):247-248.
[2] 王茂成,吕永丽,邹洪英.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术2007(1):102-105.
[3]李天林.消弧线圈自动补偿的应用[J].云南电力技术2002(4):60-61.
[关键词]10kV配电线路;防雷保护;防雷措施
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0141-01
1 引言
雷击是严重的自然灾害,也是人类无法控制的,在南方一些城市中雷击事故普遍发生。通过调查近几年来广东地区10kV配电线路的使用情况,10kV配电线路雷害事故频繁发生,不仅使人民群众的正常生产、生活用电带来不便,而且对于整个配电网的供电可靠性和电网安全性造成了严重危害。所以,制定出10kV配电线路的防雷措施也就显得尤为重要。为了得出10kV配电线路运行遭遇雷击时的特点,本文采集了南方具有代表性地区10kV配电线路运行的具体数据,以此为依据得出了10kV配电线路雷害事故主要是由感应雷电器过电压引起的,最重要的一个因素就是10kV配电线路绝缘水平引起的,而且普遍会出现雷擊造成架空绝缘导线被击断的现象。当前大多数地区的防雷形势面临危机,普遍原因就是没有完善10kV配电线路的防雷保护措施,因此,必须采取措施提高10kv配电线路的防雷水平,维护供电的稳定性,为人们的生产生活提供可靠保障。
2 10kV配电线路防雷保护措施
虽然近年来,我国10kv配电线路的防雷水平得到了很大的提高,遭受的雷击故障明显减少,但是雷击过电压造成的严重危害使我们时刻都不能掉以轻心,雷击故障一旦发生,轻则引发配电线路中断、损坏配电设备,重则将引发火灾,直接危及人身安全,给人们的生产生活造成无法挽回的损失,因此,必须采取措施应对雷击过电压,尤其是应对感应雷雷击过电压造成的危害。
2.1 提高线路绝缘水平
配电线路的绝缘水平是最重要的,绝缘水平的提高可以降低雷击闪络率,主要通过更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子,进而提高配电线路的防雷水平。由于人们居住地的分散,特别是一些山区地区,某些地方容易遭受雷击,尤其是一些云层比较低的地区,就会出现重复性的雷击闪络。这种现象普遍出现在农村地区,由于农村地区居住地分散,所以10kV配电线路的供电半径远远大于城区配电线路的供电半径,而且配电设备比较落后,线路的绝缘水平差。还有一个常见的现象就是配电线路比较长,为了节省线路走廊,普遍采用了同杆塔多回路架设的技术,虽然这种方法节省了资源和投资,但是由于同杆塔多回路中线路与线路间的电气距离不够,所以一旦有一个回路遭受雷害,就会导致线路绝缘子对地击穿,如果击穿后工频续流较大的话,连续的对地电弧就会使空气中充满热游离和光游离,由于同杆塔架设每一个回路的间隔不大,这就会使空气中的游离电弧波及到其他的回路,进而造成同杆架设的各回路发生接地事故,严重时将会造成多回线路同时跳闸,使整个配电线路陷入瘫痪,从而大大降低了配电线路的供电可靠性。这时通常采取的办法就是增强线路的绝缘特性,可采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号、将针式绝缘子更换为瓷横担等方法提高线路绝缘水平。还应该考虑的因素就是在新建10kV配电线路时,从设计施工方面去考虑线路的防雷,因为南方一些容易遭受雷击的地区会受到地形的限制,为了节省资源,使设计更加方便,往往使线路杆塔的档距实现大的跨越,这就使线路很容易遭受雷击。所以在设计时不应该只考虑设计方面的技术问题,还应充分考虑和了解当地的气候条件和地形特点,从而尽可能的梳理好线路走廊,尽量避免杆塔档距过大。在进行施工时,首先应该对新建线路杆塔严格施工,从而保证线路耐雷水平的要求,在进行验收时,除了能够使线路杆塔得到标准运行,还要在雷季来临之前,对线路进行接地电阻测量。可采用敷设降阻剂,接地槽换土,增设接地扁铁,加大接地面积等措施来改善接地电阻值,进而起到防雷的目的使线路安全有效的运行。
2.2 采用间隙与避雷器配合
避雷针的安装是必要的,尤其是在配电线路的重点部位,但是避雷针的安装受条件的限制,所以应该选择最易发生雷击的部位进行安装,特别是在T接处、线路分支处、重要配电设备处。可以在整个配电线路都安装避雷器来保护线路,这样就会把雷击事故的发生频率降到最低,但是这就会带来很大的经济负担,而且后期的维护工作量和经济都会消耗巨大,所以最科学的办法就是合理有效的分配安装避雷设备。另外,并联间隙绝缘子的使用,在进行10kV配电线路做防雷保护中,也显得十分的重要。因为根据保护间隙的功能,在正常运行的情况下,间隙处于绝缘状态,间隙的击穿电压要比线路和变压器等电气设备的击穿电压低,当发生雷电过电压的情况下,间隙被击穿接地,线路或者电气设备的电压被拉低,这样就能起到保护线路以及设备的作用。
2.3 10kV配电设备的防雷保护
2.3.1 配电变压器的防雷保护
对配电变压器的保护应该采用“四点共一地”的办法,具体来说就是在低压侧装设低压避雷器,与高压侧避雷器,变压器外壳和低压侧中性点一起接地。还要保证不同规格的配电器规定的电阻值,100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下,接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下。
2.3.2 柱上开关的防雷保护
为了保证配电网运行方式的灵活性,提高供电可靠性,也为了满足电网运行方面的需要,需要在10kV电网中安装一定的柱上开关与刀闸。但是现在普遍忽略了对于这些开关设备的防雷措施,没有在这些设备上安装避雷器进行保护,或者当安装的避雷设备不够,都会导致开关断开后造成雷电波的全反射现象,从而导致发生雷电事故后对设备自身造成进一步的损坏,因此要注重在开关或刀闸两侧安装避雷器来加强对设备的保护,避免造成不必要的损害。
2.3.3 电缆分支箱的防雷保护
在电力系统快速发展的今天,电缆线路在配电线路中应用越来越广泛,电缆分支箱和环网柜在配电线路中的使用越来越广泛,因此在防雷措施方面电缆分支箱也是不可避免的。为了避免发生雷过电压,需要在10kV电缆化的环网供电系统中安装避雷器,通常进行安装的保护点分为两种:一是将避雷设备有选择性的在环网单元中进行安装;二是将避雷设备安装在每一个环网单元中,这种方法虽然避雷效果较好,但是安装的避雷设备数量较多,从而增加了经济成本而且后期维护工作量大。选择哪一种方法都要根据具体的配电线路的情况而定,但是有一种特殊情况就是如果环网回路中有架空的话,就必须要在两端进行安装避雷设备来保护。最后就是避雷器的选择,应该首先选择具有防爆脱离功能和免维护的无间隙金属氧化锌避雷器。不过在10kV配电设备中通常选用HY5WS—12.7/50型避雷器,该型号的避雷器具有防爆、耐污、防水和密封性能好等特点,而且其体积小,重量轻,易安装。
3 结论
10kv配电线路对维持人们生产生活的正常运行具有重要意义,因此,提高10kv配电线路的防雷水平,减少雷击事故的发生在世界范围内引起了持续关注,目前比较可行且有效的办法是提高配电线路的绝缘水平、安装避雷器并对防雷设备进行定期的维护检查。对于防雷设施的管理坚决不松懈,工作人员应定期检查管理区内的10kV配电线路的防雷设施,检测运行状态,及时了解各个防雷设施的状况,对于不合格的设备要及时处理,杜绝隐患的发生。
参考文献
[1]傅惠芹,江奕川.输电线路防雷措施研究[J].电网技术2008(12):247-248.
[2] 王茂成,吕永丽,邹洪英.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术2007(1):102-105.
[3]李天林.消弧线圈自动补偿的应用[J].云南电力技术2002(4):60-61.