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配网防雷新技术研究
熊伟
(广东电网公司江门鹤山供电局鹤城供电所,鹤山529727)
内燃机与配件
摘要:基于防雷技术对配网线路的必要性,文章以10kV电压等级配电网为对象分析其主要的防雷技术与措施,并就技术存在的问题提出10kV配网线路防雷技术新的发展建议,以期为相关电力工作人员带来启发与思考
关键调:雷击;配网线路;防雷技术
0引言
社会经济的迅猛发展在很大程度上增加了我国的电力负荷需求,电力系统的供电可靠性要求亦同样被提高。在电力系统的运行过程中,自然灾害对其产生了不容忽视的威胁,而雷电又成为其中的最大危害。对于电力系统研究而言,防雷技术研究始终是一项重要内容,10kV配电网基于自身设备多且分布广的特点与用户建立起密切的联系,但当前的10kV配电线路缺少避雷线保护,绝缘水平不高,很容易发生雷击事故,进而对用户用电状况甚至是人身安全产生负面影响,因此其防雷保护与电网运行的安全性与可靠性有直接的关系,需引起足够的重视。
1防雷技术措施对10kV配网线路的必要性 1.1雷电的产生与危害
配网线路防雷技术与措施的具体分析应以对雷电意义、形成、特征以及危害等内容的了解为基础,作为大自然中的一种常见现象,雷电的形成需要经历复杂的过程,在雷雨天气中,大气中饱和的水蒸气遇冷后会在上升气流的冲击下形成电荷不同的水滴,其中带有负电离子的水滴与气流组相伴随会形成雷云,空气中电荷大小不同的雷云会产生撞击,继而放射出电流形成雷电。雷电流在放电的过程中,温度高达2万℃左右,但其放电时间非常短,仅有30 至50μs。强大电流在如此之短时间内的产生会令空气迅速膨胀,进而生成极为刺眼的耀光以及巨大的声响。放电的雷电流与电磁效应、热效应以及机械效应相伴随,会对电气设备以及建筑设施产生极大的危害。在雷云放电的过程中,由主放电引起的电磁场会在雷击点及其周围的金属机构与导线上生成感应电压,在一定条件下,其幅值甚至会达到几十万伏,这会击穿电气设备绝缘,更为严重地,还会引发爆炸与火灾等灾难,对人们的人身安全与财产安全造成严重的损害。在通过导体之时,雷电还会有巨大的热量产生,这部分热量能够熔化金属导体。而在对地放电的过程中,雷云还会产生巨大的机械力,对电气设备造成损坏。实际上,这部分机械效应的产生原因在于雷电流在通过之时会在介质中残留一些电荷,这部分电荷之间发生碰撞会产生一定的静电力,进而引发机械效应。
1.2雷击配电线路的主要原因
使配电线路遭受雷击的原因有很多,主要原因有:① 一些线路铁塔、开关、配变等的接地线面临着严重的被盗作者简介:熊伟(1981),男,江西丰城人,本科,中级工程师,鹤山
供电局鹤城供电所副所长,研究方向为配网运维、配网规划、配网营销。
万方数据
现象,设备处于一种不受保护的状态之中,被盗的接地线无法及时接上,进而出现雷击线路与避雷器等问题:②通常情况下,10kV线路上方都有多处110kV以上线路交叉跨越,这些高电压等级的线路会将雷电从远处带过来,加之低电压等级线路自身的防露设计要低于高电压等级线路,当这些线路同时处于多雷区之时,10kV线路较之 110kV以上线路而言防御雷电的能力会比较脆弱,致使自身遭受雷害并非一件奇异之事:(3基于设计上的原因,些10kV线路对针式绝缘子予以采用,蛋然它们在线路档距跨度大、抵御恶劣环境上的应用效果比瓷横担好很多,但对于自身的内部击穿现象却不容易发现,加之当前我国所采用的针式绝缘子以耐压35kV绝缘子为主,它们在被强雷电击穿或击破之时依旧能够正常工作(原因在于绝缘子具有耐压高的特征),在这种状态下,问题很难通过简单的邀视被发现,隐患与薄弱环节的存在使得线路容易遭受雷害的影响;④线路杆塔、开关与配变地网存在不规范与不合格安装的现象,举例而言,接地网老旧而又年久失修、周围基建施工破坏、接地圆铁与接地角桩焊接不到位、地网腐蚀等,这些都是配电线路易于遭受雷击的原因所在; 5避雷器的质量差,或者长时间遭受雷电的冲击而失去了应有的效力,这种有避雷器就如同没有一样的状况同样增加了配电线路遭受雷击的可能性:③测试节点电阻方法亟待完善、仪器的精准度不高等埋下了误判的隐患,致使配电线路处于易遭雷击的困境中。
2我国10kV配网线路的主要防雷技术与措施
当前,我国10kV配网线路所采取的防雷技术以对塔体接地电阻的降低作为其一种主要的方法,然而,就目前的应用状况来看,这种技术具有一定的局限性,平原地区以及一些土塘电阻率不高的地区对其进行的应用较为广泛,对于沿海或江南一带的丘陵地区而言,对这类技术子以应用存在一定的难度:为了向接地电阻的合格率提供保证,沿海与丘陵地区在大多数情况下都要在每个踏脚位置进行满足一定长度要求的接地网的铺设,增大士壤同地线之间相互接触的面积,实现对电阻予以降低的目标,在遭受雷电冲击之时,太长的接地线会增加附加电感值,在很大程度上提高塔顶电位,为绝缘子串与塔体带来闪络的风险,进而使线路的耐雷水平降低。
此外,10kV配网线路还对在电缆与配变开关等设备的高压侧进行避雷器安装这一技术予以采用,虽然有这一保护性措施的实施,变压器在运行之时依旧会存在雷害的可能性,进而引发相应的事故。这一状况的发生原因在于