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(fā)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(fā)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
因配電線路中的因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(fā)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??梢栽诿總€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(fā)生了雷擊故障,就很難對其進行*的修復。為了避免雷擊故障進一步擴大,應在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(xù)流以及雷過電壓的共同作用下,很容易發(fā)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(huán)節(jié)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安裝氧化鋅避雷器。
4、安裝并聯間隙絕緣子
當絕緣子發(fā)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(guī)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(huán)節(jié)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(yōu)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(fā)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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