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摘要:文章针对配网线路的防雷技术保护方案进行探析,并提出有效的防雷技术措施,希望可以为配网安全性提供更有力的保障。
关键词:配网;防雷技术;保护方案
一、雷击对配网线路的危害
1.1配网线路雷击产生的原因
在配网中,大部分架空线路是直接暴露在户外环境中的,在雷电产生时,容易出现雷击情况,且配网中存在一些会增大雷击概率的因素,具体包括:(1)在配网线路中,接地线是防雷保护的重要措施,但由于偷盗行为,导致铁塔、配电变压器以及开关等设备的防雷保护丢失,防雷能力大大降低,容易遭到雷击。(2)在线路设备的安装中,没有严格按照规范要求,接地网、开关出现不规范情况,加上大量工程施工的破坏、接地网长期使用缺乏维修等原因,也会引发雷击事故。(3)在避雷器选用上,设备自身质量不合格或者受雷电长期冲击,容易出现失效,无法达到预期的防雷作用。(4)在配网线路中,存在多线路交叉的情况,特别是高电压等级线路,更容易引来雷电,当10kV线路处于多雷区,由于自身防雷水平低于高等级电路,对雷击的防御能力较低,会先被雷电攻击。(5)在配网线路中,绝缘子大多为针式,虽然可以对雷击有较好防御效果,但存在击穿后故障不易发現的特点,给供电恢复造成影响。
二、某配网线路具体雷击危害分析
以某市的农配网线路为例,该市为雷暴天氣多发地区,雷暴日最高达到130天,平均雷暴日为83天,雷击危害较为严重,在配网线路长期运行中,配变电、低压用电设备由于雷击导致的损害事件经常发生。根据不完全统计,配变电压器事故有95%左右是由于雷击导致的,表计损坏大约有60%是由雷击造成的,每年配网线路由雷击造成的配变电、表计损失高达1.3千万元。此外,用电用户的大量低压用电设备会被雷电损坏,甚至给用户生命安全造成一定威胁。
在雷电危害的具体类型上,由于雷击造成的设备损坏包括避雷装置、配变电压器、分段器、SF6开关、针式瓷瓶等等;此外,架空线路也会受雷击而断线,多相瓷瓶闪络引发导线烧断、远离变压器的导线由于感应过电压烧毁等。根据统计数据,该市10kV配网线路全年由雷击导致的跳闸次数有93次,雷害事故主要与雷电活动有关,在活动频繁的6、7、8月,雷害事故占全年的80%左右,每月的线路跳叉次数大约为25次,而春季和冬季基本没有雷击事故发生。
三、某配网线路防雷技术的保护方案
3.1当前配网线路的防雷技术保护措施
(1)在配网线路的防雷方面,需要结合实际情况做好防雷工作,就本配网线路而言,需要充分考虑当地多雷的自然条件,从各个方面提高防雷能力。其中,在杆塔选型上,需要改变通用设计方案,根据多雷的客观实际与相关防雷经验,在杆塔上架设屏蔽针,并对跨越杆塔的转角杆跳线、保护角等采取有效屏蔽处理,对杆塔接地电阻采取降低措施,当遇到土壤电阻率较高的情况时,需要通过接地延伸的方式解决,保证接地电阻符合相关规程的要求。(2)增加分流。在配网线路的雷击事故中,雷电击中杆塔后,入地电流会在接地电阻、塔身上形成高电压,为降低杆塔反击电位,需要采取增加分流的措施,具体包括:1)降低接地电阻,通常来说,接地电阻应当控制在10Ω,在电阻率稍高的山区,也需要控制在25-35Ω范围内;2)对接地进行适当延伸,通过铺设延伸接地的方式,可以对入地电流起到更好的分散效果,也可以耦合导线,降低雷电的反击;3)装设耦合地线,可以起到增大地线、导线间耦合系数与提高分流的作用,从实际运行情况来看,耦合地线具有较好的防雷效果,但在终端杆塔中采取耦合地线时,需要结合延伸接地、降低接地电阻的手段来提高防雷保护水平。(3)做好绝缘保护。绝缘是10kV配网线路防雷的重要保障,对线路运行安全起着关键作用,可以采取的保护措施有:1)在绝缘子选用上,要加强对绝缘子性能的检测,确保绝缘子质量符合要求,发挥良好的绝缘作用,提高线路的绝缘能力;2)在配网线路运行过程中,需要加强对绝缘子零值检测,及时发现绝缘性能受损的情况,并及时更换绝缘子,避免出现长期绝缘性能降低;3)在雷电活动剧烈的季节或地区,需要对频繁跳闸的杆塔采取增加绝缘子数量的方式,提高对反击电压的承受能力,并用胶装瓷横担代替针式绝缘子,增加绝缘子串的数量,增加导线与杆塔间的距离,达到增强线路耐雷能力的效果。(4)设备避雷器的运用。在配网线路的电缆、配变开关的高压侧与变压器低压侧,需要安装避雷器,避免雷击造成的损坏;同时,对于避雷器需要进行定期检测与轮换,及时将避雷性能降低与旧式防雷设备淘汰,确保避雷器具有良好防雷效果,提高10kV配网线路的防雷能力。(5)做好接地电阻的控制。在接地电阻施工完成后,需要在干燥季节进行测试,确保测试的准确,保证接地电阻值是符合设计要求的;同时,在运行中还需要对地网的接地电阻进行定期测试,及时发现不符合要求的情况,采取改造方式提升地网导流能力。
3.2 配网线路防雷保护水平提升的措施
3.2.1线路避雷器防雷的基本原理
在雷电击中配网线路杆塔时,雷电电流会分成两部分,分别经过导线、塔体,当雷电流超过一定值时,避雷器会发生动作进行分流,使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流,受导线电磁感应的影响,会出现耦合分量,避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果,控制导线与塔顶间的电位差,避免绝缘子闪络问题的发生,达到防雷保护的目标。
3.2.2线路避雷器安装注意事项
在配网线路避雷器的安装中,需要注意的事项有:(1)在安装位置上,要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔,优先安装在铁塔上;(2)在安装过程中,避雷器应当避免有外部荷载,避免避雷器损坏,并确保安全距离符合要求;(3)在避雷器接线上,接地线、接地网都需要单独敷设,不能与杆塔共用,接地线截面要超过25mm2,接地网电阻应小于10Ω;(4)在引下线连接上,应与接地网保持良好连接,尽量缩短长度,材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线。
综上,对于10kV配网线路来说,雷电是影响配网运行安全的一个主要因素,为保障配网长久、安全的运行,就必须加强对配网线路防雷保护的重视,了解雷击产生的原因,采取合理、有效的防雷技术措施,制定全面的防雷保护方案,减少雷击故障的发生,提高10kV配网线路供电的可靠性。
参考文献
[1]郑义新.10kV配网线路防雷技术的保护方案分析[J].通讯世界,2017(24):176-177.
关键词:配网;防雷技术;保护方案
一、雷击对配网线路的危害
1.1配网线路雷击产生的原因
在配网中,大部分架空线路是直接暴露在户外环境中的,在雷电产生时,容易出现雷击情况,且配网中存在一些会增大雷击概率的因素,具体包括:(1)在配网线路中,接地线是防雷保护的重要措施,但由于偷盗行为,导致铁塔、配电变压器以及开关等设备的防雷保护丢失,防雷能力大大降低,容易遭到雷击。(2)在线路设备的安装中,没有严格按照规范要求,接地网、开关出现不规范情况,加上大量工程施工的破坏、接地网长期使用缺乏维修等原因,也会引发雷击事故。(3)在避雷器选用上,设备自身质量不合格或者受雷电长期冲击,容易出现失效,无法达到预期的防雷作用。(4)在配网线路中,存在多线路交叉的情况,特别是高电压等级线路,更容易引来雷电,当10kV线路处于多雷区,由于自身防雷水平低于高等级电路,对雷击的防御能力较低,会先被雷电攻击。(5)在配网线路中,绝缘子大多为针式,虽然可以对雷击有较好防御效果,但存在击穿后故障不易发現的特点,给供电恢复造成影响。
二、某配网线路具体雷击危害分析
以某市的农配网线路为例,该市为雷暴天氣多发地区,雷暴日最高达到130天,平均雷暴日为83天,雷击危害较为严重,在配网线路长期运行中,配变电、低压用电设备由于雷击导致的损害事件经常发生。根据不完全统计,配变电压器事故有95%左右是由于雷击导致的,表计损坏大约有60%是由雷击造成的,每年配网线路由雷击造成的配变电、表计损失高达1.3千万元。此外,用电用户的大量低压用电设备会被雷电损坏,甚至给用户生命安全造成一定威胁。
在雷电危害的具体类型上,由于雷击造成的设备损坏包括避雷装置、配变电压器、分段器、SF6开关、针式瓷瓶等等;此外,架空线路也会受雷击而断线,多相瓷瓶闪络引发导线烧断、远离变压器的导线由于感应过电压烧毁等。根据统计数据,该市10kV配网线路全年由雷击导致的跳闸次数有93次,雷害事故主要与雷电活动有关,在活动频繁的6、7、8月,雷害事故占全年的80%左右,每月的线路跳叉次数大约为25次,而春季和冬季基本没有雷击事故发生。
三、某配网线路防雷技术的保护方案
3.1当前配网线路的防雷技术保护措施
(1)在配网线路的防雷方面,需要结合实际情况做好防雷工作,就本配网线路而言,需要充分考虑当地多雷的自然条件,从各个方面提高防雷能力。其中,在杆塔选型上,需要改变通用设计方案,根据多雷的客观实际与相关防雷经验,在杆塔上架设屏蔽针,并对跨越杆塔的转角杆跳线、保护角等采取有效屏蔽处理,对杆塔接地电阻采取降低措施,当遇到土壤电阻率较高的情况时,需要通过接地延伸的方式解决,保证接地电阻符合相关规程的要求。(2)增加分流。在配网线路的雷击事故中,雷电击中杆塔后,入地电流会在接地电阻、塔身上形成高电压,为降低杆塔反击电位,需要采取增加分流的措施,具体包括:1)降低接地电阻,通常来说,接地电阻应当控制在10Ω,在电阻率稍高的山区,也需要控制在25-35Ω范围内;2)对接地进行适当延伸,通过铺设延伸接地的方式,可以对入地电流起到更好的分散效果,也可以耦合导线,降低雷电的反击;3)装设耦合地线,可以起到增大地线、导线间耦合系数与提高分流的作用,从实际运行情况来看,耦合地线具有较好的防雷效果,但在终端杆塔中采取耦合地线时,需要结合延伸接地、降低接地电阻的手段来提高防雷保护水平。(3)做好绝缘保护。绝缘是10kV配网线路防雷的重要保障,对线路运行安全起着关键作用,可以采取的保护措施有:1)在绝缘子选用上,要加强对绝缘子性能的检测,确保绝缘子质量符合要求,发挥良好的绝缘作用,提高线路的绝缘能力;2)在配网线路运行过程中,需要加强对绝缘子零值检测,及时发现绝缘性能受损的情况,并及时更换绝缘子,避免出现长期绝缘性能降低;3)在雷电活动剧烈的季节或地区,需要对频繁跳闸的杆塔采取增加绝缘子数量的方式,提高对反击电压的承受能力,并用胶装瓷横担代替针式绝缘子,增加绝缘子串的数量,增加导线与杆塔间的距离,达到增强线路耐雷能力的效果。(4)设备避雷器的运用。在配网线路的电缆、配变开关的高压侧与变压器低压侧,需要安装避雷器,避免雷击造成的损坏;同时,对于避雷器需要进行定期检测与轮换,及时将避雷性能降低与旧式防雷设备淘汰,确保避雷器具有良好防雷效果,提高10kV配网线路的防雷能力。(5)做好接地电阻的控制。在接地电阻施工完成后,需要在干燥季节进行测试,确保测试的准确,保证接地电阻值是符合设计要求的;同时,在运行中还需要对地网的接地电阻进行定期测试,及时发现不符合要求的情况,采取改造方式提升地网导流能力。
3.2 配网线路防雷保护水平提升的措施
3.2.1线路避雷器防雷的基本原理
在雷电击中配网线路杆塔时,雷电电流会分成两部分,分别经过导线、塔体,当雷电流超过一定值时,避雷器会发生动作进行分流,使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流,受导线电磁感应的影响,会出现耦合分量,避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果,控制导线与塔顶间的电位差,避免绝缘子闪络问题的发生,达到防雷保护的目标。
3.2.2线路避雷器安装注意事项
在配网线路避雷器的安装中,需要注意的事项有:(1)在安装位置上,要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔,优先安装在铁塔上;(2)在安装过程中,避雷器应当避免有外部荷载,避免避雷器损坏,并确保安全距离符合要求;(3)在避雷器接线上,接地线、接地网都需要单独敷设,不能与杆塔共用,接地线截面要超过25mm2,接地网电阻应小于10Ω;(4)在引下线连接上,应与接地网保持良好连接,尽量缩短长度,材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线。
综上,对于10kV配网线路来说,雷电是影响配网运行安全的一个主要因素,为保障配网长久、安全的运行,就必须加强对配网线路防雷保护的重视,了解雷击产生的原因,采取合理、有效的防雷技术措施,制定全面的防雷保护方案,减少雷击故障的发生,提高10kV配网线路供电的可靠性。
参考文献
[1]郑义新.10kV配网线路防雷技术的保护方案分析[J].通讯世界,2017(24):176-177.