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[摘 要]伴随着科学技术的飞速发展,防雷检测技术被广泛地应用在各个行业中,其中在电力系统中的应用研究最为突出。笔者将结合自身以往工作经验,首先介绍电力系统中常用的防雷装置,然后着重研究防雷装置检测技术,希望能为相关探讨提供参考。
[关键词]电力系统;防雷装置;检测技术
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0012-01
目前,由于因社会环境以及设备等多种因素的制约,导致防雷装置检测技术水平仍不高,这在某种程度上阻碍了其发展进程。因此,急需强化防雷装置检测技术在电力系统中的研究力度。而本文对于防雷装置检测技术的研究对电力系统具有重要意义。
一、电力系统中常用的防雷装置
(一)避雷针
对于电力系统而言,避雷针主要被应用在发电厂中,它可有效规避直击雷击。而避雷线建立在避雷针的基础上,具体是指几何形状发生改变的避雷针,它常常被应用在高压输电线路中,以免直击雷击;避雷带建立在避雷线之上,主要用来预防直击雷击[1]。
(二)避雷器
避雷器又包含火花隙、阀型与管形这两种,其中火花隙最简单,主要包含两个金属尖端,一个与大地相连,另一与被保护线路相连。通常依照额定电压值来明确两个尖端之间的距离。工作原理为:过电压波流至间隙位置时,达到空气击穿电压值后,空气被过电压波击穿,出现火花,进而放电,雷电流以此为分界点,分流入地。因火花隙其中一侧与被保护线路相连,存在工作电压,一旦放電,空气在电离作用下变成导体,待过电压消散后,在工作电压的作用下,气体仍旧可导电,形成续流;阀型避雷器主要包含火花隙与阀片这两部分,主要被应用在基层变电中。对于电力系统而言,其使用的阀型避雷器按照火花隙灭弧形式一般划分成普通型和间隙型这两种[2]。GB是管型避雷器的简称,它是改造后的火花隙,主要被装设在管状外壳中,一般被应用在电力输送网线路。将其与火花隙对比可知,当雷电流强火花间隙处于放电入地状态时,管内装置在气流的作用下可熄灭续流电弧。同时,GB还被应用在绝缘薄弱线路中。
二、防雷装置检测技术
在电力系统中,为检测内部防雷装置,单纯依赖普通检测仪器设备是不够的,还应准备接低阻抗测试仪、配备高压发生器与变压器,其中测试仪又包含操作柜以及电源变压器,一般被应用在发电厂中,有时也将其应用在变电所中;高压发生器可测量避雷器内部的电导电流,还可针对高压电气设备进行现场试验;变压器常常被应用在电力设备和产品中。对于电力系统而言,在架空配电网、架空线路以及变电所中均会装设防雷装置,而检测技术的应用主要体现在以下几方面,本文将对其进行具体研究。
(一)安装规范
1.阀型避雷器
安装阀型避雷器之前,经由相关检测应满足以下标准:设备型号满足设计标准;瓷件中不存在缝隙以及损坏现象,瓷套与法兰紧密相连,组合元件符合试验要求;运输过程中,应取走防爆片盖子,确保防爆片完整。在磁吹阀型避雷器的组合与安装过程中,确保上下节位置满足出厂编号;
2.管型避雷器
在管型避雷器安装前期,应全面检查以下内容,确保满足规范标准:不允许私自拆卸调整灭弧间隙,保证喷口位置的灭弧管内径满足技术规范,绝缘管壁不存在损坏、裂缝以及漆膜脱落现象,管口流通顺畅,绝缘性能优良,符合试验标准,配件种类齐全;在安装过程中,首先,固定避雷器,它主要位于管体闭口端,保证开口端朝下,在倾斜安装操作中,严格控制轴线与水平面之间的夹角。避雷器安装的位置和方向应合理,动作指示盖应朝着下方慢慢打开,避雷器牢固、支架稳定[3]。
(二)架空配电网
在架空配电网中所安装的防雷装置的检测环节,首先,检测配电变压器中所安装的防雷装置,对于处于3-10KV这一范围的配电变压器,可借助阀型避雷器进行保护,有时也可在一相使用间隙,在两相使用阀型避雷器,还可以在三相中都使用间隙保护;对于雷击多发的地区,且处于3-10KV这一范围的配电变压器,应在低压端安装一组避雷器。其次,检测开关设备等。对于柱上断路器以及负载开关,一般通过阀型避雷器进行保护,有时也利用间隙保护。架空线上安装的电容器,主要通过阀型避雷器进行保护。在雷击频繁发生地带或者已经遭受雷击的区域,对于与架空线直接相连的电度表,应在其前方设置低压避雷器。
(三)架空线路
1.普通线路保护
普通线路是对电压小于35KV线路的统称,无需顺着全线装设避雷线。其一,已经装设避雷线的线路,且工频接地电阻不和避雷线相连,在雷雨天气,气候相对干燥时,因更保证接地电阻小于30欧姆。雷电活动频繁与雷击故障发生几率较高的杆塔和线段,对其接地装置进行优化,设置避雷线,合理强化绝缘效果;其二,在35KV线路中,应尽可能降低多相短路出现的可能性,并规避断线事故的出现,应将钢筋混凝土与大地相连,同时,将铁塔和铁扁担都接地,一般接地电阻不会受到任何限制,但是,在雷击几率较高的地区,应保证电阻小于30欧姆;
2.低压架空线路保护
在低压架空线路中,应尽量将接户线绝缘铁脚与大地相连,控制接地电阻小于30欧姆。对于室内电力设备装设接地装置的建筑物,无需额外增设接地装置,可在入口位置将绝缘子铁脚连接于接地装置。人口密度较大的公共场所,应确保绝缘子铁脚与大地相连,同时装设特定的接地装置。
(四)变电所
1.小容量变电所
对于变电所而言,通常在35KV进线架装设避雷线时存在一定的难度,与规定的耐雷水平存在一定的差距,因此,可在进线终端杆位置装设电抗线圈以及GB进行保护[4]。35KV侧进线部位所装设的避雷线,应参照雷电实际活动,合理设置长度,保证首端管型避雷器内部的基地电阻小于5欧姆;
2.防雷电侵入过电压装置
对于此类装置的检测,一方面,对于尚未参照全线安装避雷线的架空线路,选取适当位置安装避雷线以及避雷器。在进线保护段部位,确保避雷线保护角度应落在20-30度之间;另一方面,针对35KV电缆进线部位,找到电缆和架空线之间的衔接点,安装阀型避雷器,保证接地端连接于电缆金属外皮;35KV配备变压器的变电所内部的所有母线,均应安装阀型避雷器;尽可能减少阀型避雷器与关键变压器之间的距离;在避雷器周边,应当安装集中接地装置;
3.防直击雷过电压装置
首先,在变电所中,应针对室外配电装置配备直击雷保护装置,通常使用避雷针,有时也会使用避雷线,其中避雷线保护主要被应用在峡谷地区;其次,若高压配电装置的电压小于35KV,应通过独立避雷针进行防雷,一般应安装接地装置,且该装置也具有独立性;若高压配电装置架构小于35KV,则不适合安装避雷针。
结语:综上所述,在防雷装置检测技术的应用过程中仍然存在许多问题。而防雷检测是一项长期、复杂的工作,需要多种装置和多项技术,为提升防雷检测水平,确保电力系统的正常运转,我们应积极探索,加大理论与实践研究力度,不断优化防雷检测技术。
参考文献
[1] 段振中.电力系统防雷装置检测技术初探[C].//首届中国防雷论坛论文摘编.2013:170-171.
[2] 刘竞,涂卫.浅谈防雷装置检测技术[J].西藏科技,2012,(1):57-58.
[3] 周华,张晓雯.防雷装置检测业务系统的开发应用研究[C].//第29届中国气象学会年会论文集.2012:1-15.
[关键词]电力系统;防雷装置;检测技术
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0012-01
目前,由于因社会环境以及设备等多种因素的制约,导致防雷装置检测技术水平仍不高,这在某种程度上阻碍了其发展进程。因此,急需强化防雷装置检测技术在电力系统中的研究力度。而本文对于防雷装置检测技术的研究对电力系统具有重要意义。
一、电力系统中常用的防雷装置
(一)避雷针
对于电力系统而言,避雷针主要被应用在发电厂中,它可有效规避直击雷击。而避雷线建立在避雷针的基础上,具体是指几何形状发生改变的避雷针,它常常被应用在高压输电线路中,以免直击雷击;避雷带建立在避雷线之上,主要用来预防直击雷击[1]。
(二)避雷器
避雷器又包含火花隙、阀型与管形这两种,其中火花隙最简单,主要包含两个金属尖端,一个与大地相连,另一与被保护线路相连。通常依照额定电压值来明确两个尖端之间的距离。工作原理为:过电压波流至间隙位置时,达到空气击穿电压值后,空气被过电压波击穿,出现火花,进而放电,雷电流以此为分界点,分流入地。因火花隙其中一侧与被保护线路相连,存在工作电压,一旦放電,空气在电离作用下变成导体,待过电压消散后,在工作电压的作用下,气体仍旧可导电,形成续流;阀型避雷器主要包含火花隙与阀片这两部分,主要被应用在基层变电中。对于电力系统而言,其使用的阀型避雷器按照火花隙灭弧形式一般划分成普通型和间隙型这两种[2]。GB是管型避雷器的简称,它是改造后的火花隙,主要被装设在管状外壳中,一般被应用在电力输送网线路。将其与火花隙对比可知,当雷电流强火花间隙处于放电入地状态时,管内装置在气流的作用下可熄灭续流电弧。同时,GB还被应用在绝缘薄弱线路中。
二、防雷装置检测技术
在电力系统中,为检测内部防雷装置,单纯依赖普通检测仪器设备是不够的,还应准备接低阻抗测试仪、配备高压发生器与变压器,其中测试仪又包含操作柜以及电源变压器,一般被应用在发电厂中,有时也将其应用在变电所中;高压发生器可测量避雷器内部的电导电流,还可针对高压电气设备进行现场试验;变压器常常被应用在电力设备和产品中。对于电力系统而言,在架空配电网、架空线路以及变电所中均会装设防雷装置,而检测技术的应用主要体现在以下几方面,本文将对其进行具体研究。
(一)安装规范
1.阀型避雷器
安装阀型避雷器之前,经由相关检测应满足以下标准:设备型号满足设计标准;瓷件中不存在缝隙以及损坏现象,瓷套与法兰紧密相连,组合元件符合试验要求;运输过程中,应取走防爆片盖子,确保防爆片完整。在磁吹阀型避雷器的组合与安装过程中,确保上下节位置满足出厂编号;
2.管型避雷器
在管型避雷器安装前期,应全面检查以下内容,确保满足规范标准:不允许私自拆卸调整灭弧间隙,保证喷口位置的灭弧管内径满足技术规范,绝缘管壁不存在损坏、裂缝以及漆膜脱落现象,管口流通顺畅,绝缘性能优良,符合试验标准,配件种类齐全;在安装过程中,首先,固定避雷器,它主要位于管体闭口端,保证开口端朝下,在倾斜安装操作中,严格控制轴线与水平面之间的夹角。避雷器安装的位置和方向应合理,动作指示盖应朝着下方慢慢打开,避雷器牢固、支架稳定[3]。
(二)架空配电网
在架空配电网中所安装的防雷装置的检测环节,首先,检测配电变压器中所安装的防雷装置,对于处于3-10KV这一范围的配电变压器,可借助阀型避雷器进行保护,有时也可在一相使用间隙,在两相使用阀型避雷器,还可以在三相中都使用间隙保护;对于雷击多发的地区,且处于3-10KV这一范围的配电变压器,应在低压端安装一组避雷器。其次,检测开关设备等。对于柱上断路器以及负载开关,一般通过阀型避雷器进行保护,有时也利用间隙保护。架空线上安装的电容器,主要通过阀型避雷器进行保护。在雷击频繁发生地带或者已经遭受雷击的区域,对于与架空线直接相连的电度表,应在其前方设置低压避雷器。
(三)架空线路
1.普通线路保护
普通线路是对电压小于35KV线路的统称,无需顺着全线装设避雷线。其一,已经装设避雷线的线路,且工频接地电阻不和避雷线相连,在雷雨天气,气候相对干燥时,因更保证接地电阻小于30欧姆。雷电活动频繁与雷击故障发生几率较高的杆塔和线段,对其接地装置进行优化,设置避雷线,合理强化绝缘效果;其二,在35KV线路中,应尽可能降低多相短路出现的可能性,并规避断线事故的出现,应将钢筋混凝土与大地相连,同时,将铁塔和铁扁担都接地,一般接地电阻不会受到任何限制,但是,在雷击几率较高的地区,应保证电阻小于30欧姆;
2.低压架空线路保护
在低压架空线路中,应尽量将接户线绝缘铁脚与大地相连,控制接地电阻小于30欧姆。对于室内电力设备装设接地装置的建筑物,无需额外增设接地装置,可在入口位置将绝缘子铁脚连接于接地装置。人口密度较大的公共场所,应确保绝缘子铁脚与大地相连,同时装设特定的接地装置。
(四)变电所
1.小容量变电所
对于变电所而言,通常在35KV进线架装设避雷线时存在一定的难度,与规定的耐雷水平存在一定的差距,因此,可在进线终端杆位置装设电抗线圈以及GB进行保护[4]。35KV侧进线部位所装设的避雷线,应参照雷电实际活动,合理设置长度,保证首端管型避雷器内部的基地电阻小于5欧姆;
2.防雷电侵入过电压装置
对于此类装置的检测,一方面,对于尚未参照全线安装避雷线的架空线路,选取适当位置安装避雷线以及避雷器。在进线保护段部位,确保避雷线保护角度应落在20-30度之间;另一方面,针对35KV电缆进线部位,找到电缆和架空线之间的衔接点,安装阀型避雷器,保证接地端连接于电缆金属外皮;35KV配备变压器的变电所内部的所有母线,均应安装阀型避雷器;尽可能减少阀型避雷器与关键变压器之间的距离;在避雷器周边,应当安装集中接地装置;
3.防直击雷过电压装置
首先,在变电所中,应针对室外配电装置配备直击雷保护装置,通常使用避雷针,有时也会使用避雷线,其中避雷线保护主要被应用在峡谷地区;其次,若高压配电装置的电压小于35KV,应通过独立避雷针进行防雷,一般应安装接地装置,且该装置也具有独立性;若高压配电装置架构小于35KV,则不适合安装避雷针。
结语:综上所述,在防雷装置检测技术的应用过程中仍然存在许多问题。而防雷检测是一项长期、复杂的工作,需要多种装置和多项技术,为提升防雷检测水平,确保电力系统的正常运转,我们应积极探索,加大理论与实践研究力度,不断优化防雷检测技术。
参考文献
[1] 段振中.电力系统防雷装置检测技术初探[C].//首届中国防雷论坛论文摘编.2013:170-171.
[2] 刘竞,涂卫.浅谈防雷装置检测技术[J].西藏科技,2012,(1):57-58.
[3] 周华,张晓雯.防雷装置检测业务系统的开发应用研究[C].//第29届中国气象学会年会论文集.2012:1-15.