10kV 配电网的防雷技术分析
2020-12-07
(畅达峰电力科技有限公司,江苏 常州 213000)
引言
城乡电网主要为10k V 架空配电线路,该线路途径存在着复杂的地理环境,且处于较低的绝缘水平,因雷击造成事故而跳闸的概率较高,在配置架空配电线路时,需实施良好的防雷措施。依据运行线路的实际配置中,改善防雷配置措施,可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制,避免因雷击影响而对10k V 架空配电线路造成损伤,保证日常生活中人们的安全用电。
一、雷击对10kV 配电网的影响
10kV 配电网一般采用杆塔架空搭建,当线路正常运行时,遇到有雷雨天气的情况,可能会受到雷电波的干扰。正常情况下,架空线上都会设置避雷线,雷击导线的概率很低,但如果线路杆塔被直击雷击中,可能会导致线路跳闸故障,甚至会导致输电中断。其中雷击输电线路后,主要影响输电线路的物理状况和输电线路运行的安全性。当线路被雷电击中后,由于电磁效应,机械效应和热效应的作用,被击中的线缆附近材料的性能会发生改变,将对线路的运行带来隐患;严重的,会导致高压输电线路断线故障和线路短路,甚至会击穿线路的绝缘保护,造成电气火灾事故。
10kV 配电网的安全稳定运行状态会被雷电产生的电磁场影响,线路被雷击后常以雷电波方式侵入,直击雷会通过10kV 配电网或者金属对雷电进行传导,侵入室内,损坏设备甚至危害人身安全;而感应雷,产生静电感应和电磁感应,进一步输电线缆上产生过感应电压和电流,影响到线路的绝缘线,进而影响整个系统的安全稳定性。
二、10kV 配电网的防雷技术要点
(一)电路材料的质量保证。需保证局部线路的绝缘水平提升,若有感应雷过电压情况出现在配电线路中,会严重破坏线路外部的绝缘体绝缘子。因此,需对电路材料的质量加以保证,在施工安装中,应按照相应规范在施工中进行合理安装,确保配电线路外部绝缘体从根本上提升绝缘层次。雷击架空配电线路的主要原因为处于较低对线路绝缘水平,针对现有情况,需增强电路的绝缘能力。
(二)变压器防雷。对于配电变压器,主要防雷措施为避雷器保护装置,根据电力系统运行标准,针对电气设备的过电压保护是以高压侧避雷保护器为基础。但在具体应用当中,如果只安装在高压侧,后期就会出现正负过电压的危害,因此在具体实施保护中,应当在高低侧位置应用避雷器进行保护,使其位置接近于变压器的安装位置。
(三)线路避雷器。基于线路避雷器在10k V 架空线路当中的应用,能够有效防止线路运行期间受到的雷击事件。在具体应用当中,以复合夹克衫以及交流间隙金属氧化物材质的避雷器为主,能够从根本上规避在运行期间出现的闪电跳闸以及闪电故障的现象。在设置期间,根据中性点接地的差异性,还要选用与之相匹配的避雷器。基于中性点接地系统的特点,缺乏有效的接地系统,有外部电压引起的雷电概率较低,建议安装避雷措施期间以避雷器为主。在选择避雷器安装位置方面,需依据本地经济情况和天气情况进行考量,以合适的位置安装避雷器,于重要设备上安装避雷器。
(四)开关设备防雷。在10k V 架空线路运行当中,开关设备防雷措施是整个避雷器保护线路的主要安全防范措施,在具体应用期间,在脉冲电压开关设备绝缘条件下,避雷器进行放电,就可对电源迅速进行切断,避免对开关设备造成影响的同时促使线路能够安全稳定的运行。线路运行当中的负载开关以及断路器,要以阀式避雷器保护装置为主,在连接当中应当与断路器以及其他设备的金属外壳相连接,并将接地电阻控制在10Ω 以内,保证开关设备的正常使用,降低使用期间受到的雷击危害,进而带动防雷水平持续改进。
(五)采用新型绝缘子。在输电线路运行当中,采用的绝缘子材质性能也对雷击事件带来的危害产生着影响,在具体应用期间,要根据具体线路构成选取新型的绝缘子来替代瓷质绝缘子。以玻璃钢绝缘子为例,在具体应用的过程当中,基于玻璃钢绝缘子的失效零值自破的特点,检出率较高,能够有效提升线路整体绝缘水平,降低线路出现的线路绝缘弱点,降低闪络事故发生的概率。
(六)架设耦合地线。根据地理环境的差异,在10k V 配电网运行的过程当中,针对雷击事件频率较高的区域,在线路架设期间,可以在导线下方加设一条接地线,在提升线路耐雷水平的同时,降低线路在后期运行期间出现的跳闸率。加设接地线能够增加分流,促使雷电流通过杆塔导入大地,从而稳定塔顶的电位。在耦合地线的加设过程当中,主要设立位置在导线下方以及线路两侧位置处,以平行架设为主。
(七)降低杆塔接地电阻。在10k V 配电网线路运行过程当中,在防雷保护装置运行期间,为进一步保证防雷保护工作的有效进行,在具体改进过程中,要对配电线路的耐雷水平进行不断的改进,降低杆塔接地电阻。
三、结语
综上所述,随着电网的规模不断扩大,国家对安全防雷措施越来越重视,因此如何安全防雷成为了国内重要的研究课题。希望通过上文的论述,能够更好地优化10kV配电网的防雷工作,提升电网安全性。