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摘要:雷电可以在瞬间产生巨大的电压,配电系统如果被雷电击中的话,会遭到严重的破坏,因此防雷接地防护技术对于保护配电系统至关重要,它可以使配电系统免受雷电的打击,从而保护设备和人员的安全。本文对防雷接地技术进行了探讨。
关键词:配电系统;防雷;接地;分析
雷电对于电力系统的影响可以概括为两个方面:即危害性大和随意性强。所以,做好防雷工作要从配电系统的日常运行和接线入手,避免因为类低昂的突发导致的各类安全事故的发生。
1.配电线路的防雷与接地
1.1中压配电线路的防雷与接地
1.1.110kV裸导线线路
10kV裸导线线路在进行防雷与接地设计的过程中采用避雷线成本过高,架设操作难度较大,施工非常不便。因此,在对上述线路进行设计的过程中要尽量使用避雷器代替避雷线。尤其是在雷电较为频繁的地区,可以依照外部环境及雷电状况对杆塔位置进行重新设定,在固定位置设置避雷器,降低雷电灾害发生的可能性。
1.1.210kV(20kV)架空绝缘线线路
在当前的配电网络建设的过程中,过电压闪络现象发生的可能性大幅上升,已经严重影响到当前的电网安全,尤其是在10kV(20kV)架空绝缘线线路中。配电网雷电过压时,大气压或大气压中的电流放大,形成完成电弧放电,这种形式的绝缘电缆线路非常容易产生瞬间电弧电流,导致绝缘外皮穿孔。在这种情况下,雷电过压两相或三相之间的闪络可以形成短期金属性通道,引起变电站跳闸,导致供电中断。
在对10kV(20kV)架空绝缘线线路进行防雷与接地技术处理的过程中主要要控制要以下几方面。第一,要对10kV(20kV)架空绝缘线线路中的绝缘子耐压水平进行提升,尽量增加10kV(20kV)架空绝缘线线路中防雷绝缘子的数量,从根本上提升防雷电能力。第二,在多雷区域可以适当安装线路避雷器。第三,如果条件许可,可以安装避雷线。第四,适当对闪烁路径进行控制,增加闪烁长度,降低可能出现的电弧熄灭现象。例如在对导线与绝缘子相连接的地方可以适当增加绝缘,使用常闪烁路径避雷器。
1.2高压配电线路的防雷与接地
1.2.135kV高压配电线路
35kV配电线路在防雷设计的过程中要对防雷装置进行合理选取。该防雷线路使用避雷线处理的过程中施工成本较大,工艺质量要求过高,整体操作难度较大。因此,在实际输电防雷与接地处理的过程中可以对线路1~2km架设避雷线,减少整体线路造成的不必要的损失。除此之外,35kV输电线路防雷与接地设计的过程中还可以在雷电活动较为频繁的区域合理安装避雷器,对可能出现的雷电问题进行预防和控制。
1.2.2110kV(66kV)高压配电线路
在我国110kV(66kV)线路一般都划分到输电线路中,架线环境变化较大,在对该线路进行防雷与接地处理的过程中,可以采取全线避雷线设置。尤其是在山区自然环境较差的线路路段,可以进行双层避雷线架设。对部分避雷线架设难度较大的区域可以合理设置避雷器。
1.3低压配电线路防雷与接地
低压配电线路电压等级为220V级380V电压,在对低压线路进行防雷接地处理的过程中,设计人员要对接地装置的电阻进行合理控制,保证接地电阻低于4欧姆。要保证中性线在电源点接地,对干线、分支线终端进行处理,保证重复接地效果。除此之外,在对低压线路进行防雷与接地处理的过程中还要对重复接地装置组织进行调整,保证阻值在10欧姆以下,接地点在三处以上。低压线路接户线上接地阻值要低于30欧姆,绝缘子铁角接地。
1.4配电电缆线路的防雷与接地
根据电缆线路的电压等级,以及电缆的本身结构特点同时考虑到电缆线路与其他电气设施连接的要求,采取不同的防雷方法。对于电压等级35kV及以下的电缆线路,一般都应采取在电缆终端头附近安装避雷器,同时电缆线路终端头的金属屏蔽、铠装必须接地良好。35kV及以下电缆线路中,选择的自动重合闸,纯电缆线路不应投运,而混合电路情况下应根据实际运行需要进行选择投运。对于110kV的高压电缆,也会采用电缆终端安装避雷器解决电缆线路防雷问题。不过当110kV电缆线路遭受雷电冲击电压作用时,在电缆金属护套的不接地端或交叉互连处会出现过电压,可能会使护层绝缘发生击穿。对于电缆金属护套的不接地处出现过电压,一般采取电缆金属护套一端互连接地,另一端接保护器来防雷,或者电缆金属护套一端互连接地加均压线(回流线)来防雷。对于电缆金属护套交叉互连处出现过电压,可采用保护器Y0接线或保护器Y接线或Δ接线来防雷。
2.配电系统中的变电设备和电子设备防雷接地技术
2.1变电所中设备的防雷接地技术
在配电的变电所中相关设备的防雷接地和配电系统的防雷接地工作间存在着非常密切的联系,在建筑中的物防雷接地实际操作过程中通常存在着使用等电位的连接形式,这时候就不应采取相对独立的接地网技术,等电位的连接技术就是确保获得比较理想防雷接地后期效果的手段之一。
2.1.1配供电系统室外设备的防雷接地技术
为确保有效地防止雷击现象,电力系统的室外就可根据其相关需要安装一支或者多支的避雷针装置,计算处其具体的保护范围,已经达到了室外全部的设备要求为根本原则。与此同时还应该对室外架构母线与变压器的中性点加装上相应的避雷器保护装置,室外需要做一接地网,全部设备的接地引下线均需要与该接地体完全焊接,以确保等电位。为了能够很好地防止雷击产生的相应电压,各种不同的电力设备的相应绝缘水平应该能满足其电压对这种设备的绝缘基本要求,在电力设备的订货与出厂试验过程中应该严格把关,并且应该按照相关的规程要求保证电力设备的绝缘耐压水平,以防止被雷击击穿。
2.1.2配供电系统室内设备的防雷接地技术
室内各种不同金属柜的外皮应该和其底座的槽钢可靠焊接或者用螺栓将其连接,却白接触性良好,与此同时槽钢应该和电缆沟内的电缆支架结构用镀锌扁钢将其焊接起来,最终能够形成一个整体和室外接地网共同形成更加完整的大接地网。
2.2计算机和通讯等自动化的设备防雷接地技术
计算机就是在电力供配电系统中的关键控制中心,所以应该首先做好这些电子设备的防雷接地工作,这将对供配电系统的整体效益存在着很大的影响,计算机也是供配电系统中的核心保护部分,由于其通讯电台一定要经过信号电缆连接整体通讯塔上面的天线,因此一定要格外重视这些通讯电缆外皮的接地连接工作,另外一方面工作人员还要明白需要将其和所处的大楼接地网进行全面连接,并且构成等电位、并布的设避雷器装置。使用串口的保护器来确保避免相关通讯电台遭受到雷电的危害,因此可以选用逐级的保护手段来覆盖大楼中所有的电子和电气设备。
结语
在进行配电系统建设的过程中,防雷接地装置可以将系统与地面紧密结合在一起,由接地体与接地引下线将雷电产生的电流传输到大地中,从根本上降低雷电对电力系统的损害,提高系统的安全性和可靠性。
参考文献:
[1]王巨丰陆俊杰陈宙平.基于状态变量法的新型防雷变压器暂态过电压分析[J].电测与仪表,2009,(6).
[2]黄世和.35kV输电线路及10kV配电系统防雷技术应用浅析[J].机电信息,2013(6).