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探讨10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略 闫盛超

2021-12-08 来源:尚车旅游网
探讨10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略 闫盛超

发表时间:2018-07-05T16:58:06.203Z 来源:《电力设备》2018年第9期 作者: 闫盛超

[导读] 摘要:随着我国社会的快速发展,我国产业结构得到了不断的优化,我国社会各界对电力的需求越来越大。随着人们日益高涨的供电需求,必须要不断地提高我国电力建筑设施的质量。 (国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 066000)

摘要:随着我国社会的快速发展,我国产业结构得到了不断的优化,我国社会各界对电力的需求越来越大。随着人们日益高涨的供电需求,必须要不断地提高我国电力建筑设施的质量。目前,10kV配电线路已经成为我国供电系统的重要组成部分,但是,其发生的故障比较高,会受到诸多因素的影响,比如设备数量多、设备老化以及天气变化等诸多因素,进而会直接影响到用户供电的需求。本文主要讲述了雷击分类和危害,10kV配电线路防雷水平分析以及降低雷击率的主要措施。 关键词:10kV配电线路;雷击故障;防雷措施 引言

配电网络由于网络结构复杂、绝缘水平较低且同时连接变电站和众多用户,不但直击雷能造成雷害事故,且感应雷也能造成较大的危害。据统计,在10kV电压等级的配电网中,雷击跳闻率居高不下,同时柱上开关、刀闻、避雷器、变压器以及套管等设备在强雷电也时有损坏。有电网故障分类统计表明,在配电线路运行的总跳闸次数中,由于雷击引起的跳闸次数约占总跳闸次数70-80%。因此,对配电网的防护现状进行认真的分析和研究,找出雷害事故频发的原因,找出配电网在防雷措施和防雷设备上存在的缺陷和不足,提出改进和完善措施是非常有必要的。

1.遭受雷击原因以及危害

1.1直击雷。直击雷主要就是指带电的云层直接对某物进行猛烈地放电,其破坏力十分巨大。根据我国相关规定和标准,10kV及以下的配电线路和设备并不会单独设立相应的避雷线和避雷针,其主要原因是因为直接击中配电线路的雷电比较少。

1.2感应雷雷击过电压。雷云在进行放电之前,线路上的正电荷逐渐吸引到靠近电场突变点附近的导线上,转变为束缚电荷,负电荷将会被排斥到两侧运动。雷云在进行放电的时候,负电荷会迅速地中和,正电荷逐渐会失去束缚力,最终以电压波的形式向两端迅速传播,形成了静电感应过电压。另外,直击雷放电逐渐会形成强大的脉冲磁场,磁力线会穿过配电线路导线与大地之间形成的电气回路,瞬间就能够产生电磁感应过电压。静电感应过电压和电磁感应过电压会逐渐叠加,从而形成感应雷过电压,幅值可以高达400kV~500kV,远远超过了设备的雷电冲击耐压,进而出现故障,最终导致跳闸等现象的发生。

1.3反击和绕击。在雷电击中配电线路杆塔塔顶时,加入雷电流比较大或者是接地的情况不佳就会造成杆塔点位提高,形成反击,进而造成配电线路绝缘闪络。并且经过总结发现,配电线路有绕击的耐雷水平比较大并且在进行双避雷线装设的情况下,雷击绕击导线的概率比较低,但是只要出现这种情况就会导致出现线路绝缘闪络情况。 2.影响10kV配电线路防雷水平的因素 2.1绝缘水平对防雷水平的影响

以绝缘子为主要设备的10kV配电线路绝缘水平会对线路的防雷水平产生很大的影响。很多配电线路事故中都出现了绝缘子爆炸和闪络的现象。究其原因,这与绝缘子的日常维护水平有很大的关系。由于相关部门没有对10kV配电线路的绝缘子进行定期的检测,绝缘子很容易出现老化现象。还有一些绝缘子本身就存在质量问题,却没有被检测出来并及时更换。由于10kV配电线路较长,一旦线路中的绝缘子出现老化和质量问题,则一旦线路遭遇雷击过电压则极有可能出现跳闸停电。 2.2感应雷过电压对防雷水平的影响

10kV配电线路在遭受直击雷过电压的情况下则必然会出现跳闸,但总体来说线路遭受雷电直击的概率并不高,绝大多数的雷击事故其实都来自于感应雷过电压。可以说在雷击事故中,感应雷过电压才是造成线路故障和跳闸的主要原因。

感应雷过电压的电压非常高,如果10kV配电线路的绝缘水平较低,则难以抵受感应雷过电压的影响。假设某一配电网架空线路的导线高度为10米,线路与雷击点的距离为50米,则在雷电流为100kA的情况下,感应过电压就能够达到500kV左右。这对于10kV配电线路来说是一个巨大的损害,极易产生闪络、断线和绝缘击穿的现象。 3.目前我国lOkV配电线路主要防雷措施

3.1终端杆塔的防雷方式。其主要措施就是在lOkV配电线路尾端安置避雷器,从而能够有效避免电磁能量的转化异常,杜绝线路电压的升高。

3.2架空绝缘导线的防雷措施。雷击出现在绝缘架空导线上方的时候,会受到强大感应电压和直击雷过电压的影响,导致线路的绝缘层出现损坏,最终会出现燃烧的事故发生,导致线路被烧断。往往将这个技术应用到堵塞法和疏导法预防雷击出现的线路烧断现象。

3.3配电线路交叉跨域的防雷方式。根据相关数据表明,两条不同级的线路在交叉跨越的时候就会导致跳闸现象的发生,往往会选择线路交叉跨越的方式,如果无法避免,线路交叉的垂直距离必须要满足相关的关系。

3.4一塔多回路架设方式。在实际操作的过程中,往往会选择相同的绝缘措施,并且在进行回路较多的地方设置相应的防雷设施,另外还必须要针对同塔多回路架设的线路采取不平衡的绝缘方式,从根本上提高线路的防雷和耐雷的水平。

4.输配电线路防雷对策输配电线路的正常运行对于保持电力系统平稳运作有着重要的影响、因此电力系统工作人员在工作时应当从避雷线的合理架设、加强输配电线路绝缘水平、提升输配电线路检修力度等方面出发进行防雷对策的合理提出、以下从几个方面出发,对输配电线路的防雷对策进行了分析。 4.1避雷线的合理架设

避雷线的合理架设对于输配电线路的正常运行有着重要的影响、避雷线是同避雷器一样得到广泛应用的避雷装置、避雷线相比避雷器具有更为灵活的特性因此得到了许多电力系统工作人员的青睐、通常来说当输配电线路遇到雷击现象时有雷云并会直接对避雷线放电而是通过绕过避雷线造成对输配电线路的直击这种现象的发生与当地的地质条件、输配电线路的敷设状况、避雷线的角度都重要密切联系因此电力系统工作人员在进行避雷线的架设过程中应当根据当地的地质环境、气候条件等因素出发进行避雷线的合理架设。 4.2加强输配电线路绝缘水平

加强输配电线路的绝缘水平也是提升配电网络整体防雷能力的重要途径之一。电力系统工作人员在进行输配电线路绝缘水平的加强时应当通过多种新型绝缘材料的应用促进输配电线路的绝缘能力与防雷能力的有效提升。除此之外,通常来说雷击现象多发生在雨水较多的夏秋季节并且许多雷击现象的发生是因为输配电线路受到雨水腐蚀从而造成绝缘能力下降。因此电力系统工作人员在加强输配电线路的防雷能力时应当注重同时增加输配电线路的抗腐蚀能力、例如对受到腐蚀的输配电线路进行及时的更换或者对雨水较多地区的输配电线路采取合理的防腐蚀措施,从而促进输配电线路整体运行水平的不断提升。 4.3提升输配电线路检修力度

高强度检修工作的进行是保证输配电线路保持长时期稳定运行的重要因素、通常来说在经常发生输配电线路雷击故障的地区其防雷器材如避雷器、避雷线都会受到一定程度的损坏与老化,如果工作人员不对其进行合理的检修与更换则老化或者失去功能的避雷装置很难继续保证输配电线路的平稳运行,从而极大的增加了电力系统的运行风险。因此电力系统工作人员在防雷对策的执行过程中应当注重提升输配电线路的检修力度并通过巡视力度的加强保证雷击故障的有效预防和雷击风险的合理降低。 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,人们己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,采取适当的防雷措施,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]刘超.配电线路遭受雷击原因及防范解决策略[J/OL].中国战略新兴产业:1-3[2018-04-20]. [2]侯竞檩.10kV配电线路受雷击的原因及对策分析[J].科技经济导刊,2018,26(05):42. [3]梅万虹.电力线路雷击故障与防雷措施应用[J].低碳世界,2017(32):36-37.

[4]薛蓉,付慧,马勇,陈光.配网线路防雷措施分析与研究[J].高压电器,2017,53(09):17-22.

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