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摘要:配电线路的安全性、稳定性以及可靠性,不仅是保证企业用电畅通、维护用电人员安全的基础,而且在一定程度上决定了电力系统的运行能否正常。由于配电网络的结构复杂、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。尤其在一些雷暴现象发生频繁的地区,雷击对输电线路造成的危害更大,因此必须加强对输电线路防雷技术的研究。本文以35kV输电线路及10kV配电系统为例,阐述雷电对输电线路造成的危害,对输电线路的防雷技术进行研究,并提出相关的防治措施。
关键词:35kV 输电线路;10kV 配电系统;防雷技术
在我国农村地区,电网线路一般采用无备用的方式进行建设,例如常见的干线式、放射式以及树枝式等接线方式。与其他方法相比,上述所列的接线方法在实施上更加方便快捷、运行上更加经济稳定、操作上更加简单高效,但由于技术上的限制,无备用的方式仍然无法保证供电的高度可靠。在农村电网所处的特殊环境下,这种不足表现得更为突出,对于 35 kV 输电线路和 10 kV 配电线路而言,其绝缘等级通常较低,在雷雨多发时期遭到雷击的概率较大,因此而带来的大面积长期时间停电问题普遍存在,给农村地区的正常生活用电造成了不便,也严惩影响了正常的农业生产。因此对35kV 输电线路及10kV 配电系统的防雷技术进行深入探讨具有重要的现实意义。
1 高压线路雷击分析
在35kV 输电线路和10kV配电线路雷击事故中,主要存在直击雷和感应雷两种不同的雷击方式。从特点上看,直击雷是云层对配电线路中的某个节点进行猛烈地闪击,其电压可以瞬间达到几万伏甚至几百万伏,直接造成线路设备的损坏,直击雷的破坏范围一般不大。感应雷的剧烈程度虽然不如直击雷,但它的发生概率远高于直击雷,而且由于雷击产生的感应电压会沿着电力输送线路传输,深入到各种电话线、馈线和信号线分支,影响范围很广。如果雷电活动与配电线路之间的距离较远,感应电压的幅度不明显,则不会对配电线路的正常运行带来影响。由于 35 kV 输电线路和10kV配电线路结构复杂,绝缘水平相对较低,对雷击的抵抗能力和缓冲能力非常有限,因此在雷击保护设计时必须明确雷击类型,有针对性地进行设计。大量工程实践表明,35 kV输电线路和 10kV 配电线路雷击事故以感应雷的形式为主,因此防雷保护的设计应以感应协的防范为重点,严格按照国家相关标准进行防雷设计,保障电网的安全运行。
2我国电网防雷设计存在的问题
防雷技术对于保障电网的高效、安全、可靠、稳定运行有着重要作用,一些地区的供电可靠性不高与防雷设计的不足有着很大的联系。当前我国电网中的防雷技术基本可以满足线路保护要求,但在设计和实施过程中把控不够严格,导致防雷技術未能充分发挥其最佳作用。
在一些经济欠发达地区,往往会出现成本等方面的考虑,在一些关键的配电设备中未采取防雷措施,导致繁受到雷击影响。架空线路长期暴露在自然环境中,承受风吹日晒雨淋等恶劣的环境条件,很容易受到外力破坏。尽管合理控制雷云活动与配电网线路之间的距离可以有效避免雷电破坏的程度,但当前大部分地区的架空配电线路都未采用相应的设计,导致雷电事故频发。一般来说,输配电线路在结构设计和绝缘要求上有着十分严格的要求。但是一些地方在配电线路设计时选用了价格低廉、性能不足的施工材料,导致架空配电线路质量不合格,受到雷击之后,其引线、绝缘子等节点很容易被烧坏。
3 35kV 输电线路及10kV配电系统的防雷保护措施
3.1 提高线路绝缘水平
绝缘水平的高低对于防雷性能有着直接的影响,是输配电线路对雷击抵抗能力的重要体现。虽然目前我国的配电线路均有相应的绝缘措施,但其绝缘水平对于雷击而言是远远不够的,当受到雷击时仍然会造成较严重的设备破坏。当前线路绝缘措施存在着绝缘强度低、材料老化陈旧、绝缘子数量不足等问题。为了进一步提高线路的绝缘水平,可以对现有的绝缘体进行重新配置,尤其是不平衡绝缘装置的优化配置,采用高放电电压类型的材料,增加绝缘子数量,采用不平衡绝缘方式对线路进行改造升级,将原有的绝缘子更换为性能更加优越的瓷横担绝缘子,进一步提高线路的绝缘能力。
3.2 正确安装避雷装置
避雷器的安装是输配电线路主要防雷措施。不同型号的避雷器有着不同的性能,其适用场合也有很大的差异,因此必须根据线路的配置需要,结全整个线路的运行条件,科学选用避雷器产品。从目前市场上的产品来看,可以考虑选用氧化锌型避雷装置,充分利用其工频续流的隔断能力、雷电能量的释放能力以及过电压控制能力;其次,要正常安装避雷器,安装位置应以靠近配电变压器的位置为宜,保证接地线、低压侧中性点和配电变压器金属制外壳三点共同接地。根据不同的需求,可以有丙种安装方式:一是安装在低压侧总熔断器前端,主要考虑配电变压器的保护。二是安装在配电线路的前端,主要考虑电力系统的保护。
3.3 合理设计接地电阻
接电电阻的引入,主要是为防雷性能的实现与提升而考虑的,但接电电阻的阻值如果取和不合理,一方面会影响防雷性能,另一方面还会直接影响配电线路的运行效率。接电电阻的设计应充分考虑实际施工条件和现场环境特征,以科学的计算为基本依据,使线路的防雷性能与电路运行效率达到最佳的平衡。输配电线路中的接地电阻主要有两种形式,一是线路接地,二是杆塔接地。线路接地电阻可以采用水平接地体或通过降阻剂实现降阻,均能起到一定的效果。
3.4强化防雷技术保护力度
时代是不断发展的,需要根据时代发展的特点融入先进的防雷技术措施,根据不同的组成部分来优化实例的保护模式,从而减少雷击事件发生的几率。在线路防雷技术上需要根据有架空线路和电缆线路等不同的组成部分,制定针对性较强的防雷措施,从而避免对系统造成一定的影响,一些线路埋在地下受雷电破坏影响是比较小的架空线路大多数都在空中直接暴露于户外,那么很容易会受到雷电的危险,所以在实际工作中需要加强对架空线路防雷保护的重视程度,例如可以设置一些被连线,也可以设置避雷器等等,从而提高实际的工作效果。在避雷线安装时,可以设置在暴雨天气多发的地区将避雷线安装,在发电站和变电站的进出线段中起到良好的保护作用。对于10kV线路来说,一般不需要安装避雷线,但是对于暴雨多发地区来说,也要设置一些避雷线,能够提升实际的防雷效果,减少雷电感应对35kV输电线路及10kV配电系统所带来的不利影响。
结束语
在新时期下加强35kV输电线路及10kV配电系统防雷水平的提升是非常重要的,不仅能够保证35kV输电线路及10kV配电系统的安全运行,还有助于保护周边人们的生命财产安全,所以在实际工作中需要通过增强线路绝缘水平和加强技术性的保护为主,更加科学而有序的进行日常的维护,发现在防雷方面的薄弱之处,通过日常的巡视来更换老旧的防雷设备,从而使35kV输电线路及10kV配电系统防雷水平能够满足相关的标准。
参考文献
[1]孙鹏,蔡韧.山区配电网防雷水平的提升措施[J].大众用电,2018,32(08):37-38.
[2]黄龙杰.配电网防雷的主要技术措施及建议[J].科学家,2019,22(15):58-58.
[3]周涛,邱远民,于洋.电力系统配网设备防雷措施的探讨[J].中国科技投资,2019,25(09:10-11.
关键词:35kV 输电线路;10kV 配电系统;防雷技术
在我国农村地区,电网线路一般采用无备用的方式进行建设,例如常见的干线式、放射式以及树枝式等接线方式。与其他方法相比,上述所列的接线方法在实施上更加方便快捷、运行上更加经济稳定、操作上更加简单高效,但由于技术上的限制,无备用的方式仍然无法保证供电的高度可靠。在农村电网所处的特殊环境下,这种不足表现得更为突出,对于 35 kV 输电线路和 10 kV 配电线路而言,其绝缘等级通常较低,在雷雨多发时期遭到雷击的概率较大,因此而带来的大面积长期时间停电问题普遍存在,给农村地区的正常生活用电造成了不便,也严惩影响了正常的农业生产。因此对35kV 输电线路及10kV 配电系统的防雷技术进行深入探讨具有重要的现实意义。
1 高压线路雷击分析
在35kV 输电线路和10kV配电线路雷击事故中,主要存在直击雷和感应雷两种不同的雷击方式。从特点上看,直击雷是云层对配电线路中的某个节点进行猛烈地闪击,其电压可以瞬间达到几万伏甚至几百万伏,直接造成线路设备的损坏,直击雷的破坏范围一般不大。感应雷的剧烈程度虽然不如直击雷,但它的发生概率远高于直击雷,而且由于雷击产生的感应电压会沿着电力输送线路传输,深入到各种电话线、馈线和信号线分支,影响范围很广。如果雷电活动与配电线路之间的距离较远,感应电压的幅度不明显,则不会对配电线路的正常运行带来影响。由于 35 kV 输电线路和10kV配电线路结构复杂,绝缘水平相对较低,对雷击的抵抗能力和缓冲能力非常有限,因此在雷击保护设计时必须明确雷击类型,有针对性地进行设计。大量工程实践表明,35 kV输电线路和 10kV 配电线路雷击事故以感应雷的形式为主,因此防雷保护的设计应以感应协的防范为重点,严格按照国家相关标准进行防雷设计,保障电网的安全运行。
2我国电网防雷设计存在的问题
防雷技术对于保障电网的高效、安全、可靠、稳定运行有着重要作用,一些地区的供电可靠性不高与防雷设计的不足有着很大的联系。当前我国电网中的防雷技术基本可以满足线路保护要求,但在设计和实施过程中把控不够严格,导致防雷技術未能充分发挥其最佳作用。
在一些经济欠发达地区,往往会出现成本等方面的考虑,在一些关键的配电设备中未采取防雷措施,导致繁受到雷击影响。架空线路长期暴露在自然环境中,承受风吹日晒雨淋等恶劣的环境条件,很容易受到外力破坏。尽管合理控制雷云活动与配电网线路之间的距离可以有效避免雷电破坏的程度,但当前大部分地区的架空配电线路都未采用相应的设计,导致雷电事故频发。一般来说,输配电线路在结构设计和绝缘要求上有着十分严格的要求。但是一些地方在配电线路设计时选用了价格低廉、性能不足的施工材料,导致架空配电线路质量不合格,受到雷击之后,其引线、绝缘子等节点很容易被烧坏。
3 35kV 输电线路及10kV配电系统的防雷保护措施
3.1 提高线路绝缘水平
绝缘水平的高低对于防雷性能有着直接的影响,是输配电线路对雷击抵抗能力的重要体现。虽然目前我国的配电线路均有相应的绝缘措施,但其绝缘水平对于雷击而言是远远不够的,当受到雷击时仍然会造成较严重的设备破坏。当前线路绝缘措施存在着绝缘强度低、材料老化陈旧、绝缘子数量不足等问题。为了进一步提高线路的绝缘水平,可以对现有的绝缘体进行重新配置,尤其是不平衡绝缘装置的优化配置,采用高放电电压类型的材料,增加绝缘子数量,采用不平衡绝缘方式对线路进行改造升级,将原有的绝缘子更换为性能更加优越的瓷横担绝缘子,进一步提高线路的绝缘能力。
3.2 正确安装避雷装置
避雷器的安装是输配电线路主要防雷措施。不同型号的避雷器有着不同的性能,其适用场合也有很大的差异,因此必须根据线路的配置需要,结全整个线路的运行条件,科学选用避雷器产品。从目前市场上的产品来看,可以考虑选用氧化锌型避雷装置,充分利用其工频续流的隔断能力、雷电能量的释放能力以及过电压控制能力;其次,要正常安装避雷器,安装位置应以靠近配电变压器的位置为宜,保证接地线、低压侧中性点和配电变压器金属制外壳三点共同接地。根据不同的需求,可以有丙种安装方式:一是安装在低压侧总熔断器前端,主要考虑配电变压器的保护。二是安装在配电线路的前端,主要考虑电力系统的保护。
3.3 合理设计接地电阻
接电电阻的引入,主要是为防雷性能的实现与提升而考虑的,但接电电阻的阻值如果取和不合理,一方面会影响防雷性能,另一方面还会直接影响配电线路的运行效率。接电电阻的设计应充分考虑实际施工条件和现场环境特征,以科学的计算为基本依据,使线路的防雷性能与电路运行效率达到最佳的平衡。输配电线路中的接地电阻主要有两种形式,一是线路接地,二是杆塔接地。线路接地电阻可以采用水平接地体或通过降阻剂实现降阻,均能起到一定的效果。
3.4强化防雷技术保护力度
时代是不断发展的,需要根据时代发展的特点融入先进的防雷技术措施,根据不同的组成部分来优化实例的保护模式,从而减少雷击事件发生的几率。在线路防雷技术上需要根据有架空线路和电缆线路等不同的组成部分,制定针对性较强的防雷措施,从而避免对系统造成一定的影响,一些线路埋在地下受雷电破坏影响是比较小的架空线路大多数都在空中直接暴露于户外,那么很容易会受到雷电的危险,所以在实际工作中需要加强对架空线路防雷保护的重视程度,例如可以设置一些被连线,也可以设置避雷器等等,从而提高实际的工作效果。在避雷线安装时,可以设置在暴雨天气多发的地区将避雷线安装,在发电站和变电站的进出线段中起到良好的保护作用。对于10kV线路来说,一般不需要安装避雷线,但是对于暴雨多发地区来说,也要设置一些避雷线,能够提升实际的防雷效果,减少雷电感应对35kV输电线路及10kV配电系统所带来的不利影响。
结束语
在新时期下加强35kV输电线路及10kV配电系统防雷水平的提升是非常重要的,不仅能够保证35kV输电线路及10kV配电系统的安全运行,还有助于保护周边人们的生命财产安全,所以在实际工作中需要通过增强线路绝缘水平和加强技术性的保护为主,更加科学而有序的进行日常的维护,发现在防雷方面的薄弱之处,通过日常的巡视来更换老旧的防雷设备,从而使35kV输电线路及10kV配电系统防雷水平能够满足相关的标准。
参考文献
[1]孙鹏,蔡韧.山区配电网防雷水平的提升措施[J].大众用电,2018,32(08):37-38.
[2]黄龙杰.配电网防雷的主要技术措施及建议[J].科学家,2019,22(15):58-58.
[3]周涛,邱远民,于洋.电力系统配网设备防雷措施的探讨[J].中国科技投资,2019,25(09:10-11.