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10千伏配電線路防雷措施分析的應用

2016-10-14 00:00:00

10千伏配電線路防雷措施分析的應用


10千伏配電線路非常復雜,一旦遭遇了雷害事件,就很難對電網進行維修管理,往往會造成重大的經濟損失。雷電是一種常見的自然現象,人們無法預測其發生的準確時間,因而給10千伏配電線路造成了很大的危害。大量研究表明,雷害事故主要是由于線路受感應雷電過電壓的影響而導致的。因而做好10千伏配電線路的防雷措施,保證電網的安全運行迫在眉睫。


一、影響10千伏配電線路的影響因素


1、感應雷過電壓

感應雷過電壓是指架空的配電線路因周圍發生閃電而產生的雷電過電壓,雖然線路沒有被雷電直接擊中,但是導線上感應出了很多的與雷云性質相反的電荷。事實證明,因感應雷過電壓而引起的雷害事故次數占配電線路總故障數的90%,已經成了10千伏配電線路故障的罪魁禍首。有文獻研究表明,如果10千伏配電線路的導線離地面十米,雷擊的位置與導線相距五十米,就會產生100千安的雷電電流,如果線路沒有做任何的防雷措施,產生雷過電壓的Z大值能夠達到500千伏。若10千伏配電線路的絕緣效果不佳,就很容易被雷過電壓擊穿,甚至擊斷。


2、絕緣水平

因配電線路中絕緣子的爆炸引起的故障率也很高。絕緣子能否正常運行決定了配電線路的安全性,因為絕緣子決定了10千伏配電線路的絕緣水平。因此,必須做好絕緣子的維護工作。在10千伏配電線路長時間運行的情況下,如果沒有定期地對絕緣子進行檢測、維修或者更換,一旦線路出現了老化的現象,整個配電線路的絕緣水平就會大大地降低,增加了雷害事故的發生概率。


3、防雷保護安裝

①變壓器的安裝。一旦雷過電壓的數值達到了額定電壓的十幾倍,就會擊穿變壓器中性點周圍的絕緣保護層。當前國內大部分變壓器的避雷器安裝都選擇在高壓的一側,低壓側的防雷保護很弱。變壓器防雷保護既可以安裝在總熔斷器的前面,又可以安裝在配電線路出現的前方。在安裝的過程中,必須將避雷器的低壓端接地。由于電流型保護器后面的零線不能重復地出現接地的現象,否則一旦保護器失去了工作能力,就不能對整個線路進行防雷保護,因而低壓避雷器的接地線要安裝在變壓器零線出現的首端。

②柱上開關和刀閘。如果在10千伏配電線路中安裝柱上開關和刀閘,就能夠使線路的安全性和可靠性大幅度提高。但是事實上很多線路沒有對柱上開關和刀閘進行防雷保護。

③開關柜等單元的防雷保護。10千伏配電線路包含了很多單元,每個單元都很關鍵。可以在每個單元都安裝避雷器,也可以選擇性地安裝避雷器。顯而易見,雖然前者的安裝成本很高,但是安全性能也很高。


二、10千伏配電線路防雷措施分析


1、降低絕緣子的爆炸和閃絡的概率,提高配電線路的絕緣水平。

如果電壓的變化幅度過大,將會對配電線路的運行造成不利的影響。為了提高10千伏配電線路的防雷效果,應該使用U50%的放電電壓絕緣子。由于同一根桿子上回路之間的距離很小,一旦被雷過電壓擊穿,就很容易出現回路接地的現象,大大影響了10千伏配電線路的供電可靠性。因此,所有的導線必須加上絕緣層,絕緣子與導線之間必須設置絕緣皮,提高配電線路的可靠性。


2、有選擇性地投運自動重合閘

10千伏配電線路只要發生了雷擊故障,就很難對其進行完全的修復。為了避免雷擊故障進一步擴大,應在線路中的某些位置安裝自動重合閘。如果配電線路采用的全都是電纜,這種情況可以不安裝自動重合閘。如果配電線路都是架空的,這種情況建議使用自動重合閘來提高線路的安全性能。如果是電纜和架空絕緣導線的混合線路,而且電纜占整個線路百分之四十以上時,這時候可以不考慮安裝自動重合閘。如果是電纜和架空的裸線混合線路,且電纜的長度達到整個線路的百分之五十以上,也可以不考慮采用自動重合閘。


3、安裝專門的避雷器

避雷器是10千伏配電線路當中重要的防雷裝置,能夠對整個線路起到良好的保護作用。避雷器有很多種,常見的有無間隙避雷器和氧化鋅避雷器。無間隙避雷器在工頻電壓、續流以及雷過電壓的共同作用下,很容易發生老化的現象,從而使防雷作用失效,大大影響了配電線路的供電可靠性。氧化鋅避雷器是不用進行維修的,能夠對配電線路中的薄弱環節進行專門的保護安裝,如果在柱上開關和刀閘出也進行避雷器安裝,就可以對配電線路進行全面的保護。因此,在10千伏的配電線路當中Z好安裝氧化鋅避雷器。


4、安裝并聯間隙絕緣子

當絕緣子發生閃絡的情況時,不要讓電弧與絕緣子的表面接觸。如果間隙不能承受操作過電壓,就會將配電線路故障擴大。如果在線路中安裝并聯間隙,并聯間隙就可以對絕緣子串起到保護作用。除此之外,并聯間隙的運行維修都極為方便,可以用肉眼直接觀察。


5、降低10千伏配電線路中的設備接地電阻

相關的文件對于配電設備的接地電阻做出了如下規定,如果配電電壓器的容量不大于100kVA,設備的接地電阻就應該不大于10歐姆;如果配電電壓器的容量超過100kVA,設備的接地電阻就應該不大于4歐姆。當在配電線路的薄弱環節或者柱上開關和刀閘的地方進行避雷器的安裝時,應該將接地電阻控制在4歐姆以下。對配電設備進行降阻的措施一般有以下兩種:一是采用水平接地體。這種方法的缺點在于容易被腐蝕,使用壽命不長。二是添加降阻劑。在水平接地體的旁邊添加既能降阻又能防腐蝕的高效膨閏土,這種方法的效果十分明顯,可以大大降低桿子的電阻。采用何種方法進行降阻要根據實際情況進行選擇。


6、過電壓保護

當前我國有著很多種防雷保護的技術,雖然很多技術本身的優勢很明顯,但是缺點也顯而易見。過電壓保護作為架空配電線路的一種保護技術,能夠滿足我國電網發展的需要。配電線路過電壓保護能夠使配電線路免受雷電過電壓、閃過電壓以及工頻升高等因素的影響,從而大大提高了線路的運行安全性。



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