(大庆油田天然气分公司黑龙江大庆163461)
摘要:雷雨天气时,雷电放电会在电子设备的周围感应出过电压,这些感应过电压会对配电网的安全运行产生不利影响,因此,我们必须对配电网感应过电压进行有效的防护,以保障配电网的安全运行。
关键词:配电网感应过电压防护策略
随着我国经济的迅猛发展,国民经济水平不断提高,对电力的需求也不断加大,因此,我国的配电网络也在不断地得到完善,规模不断扩大。但是,配电网络常常会受到各种自然因素的影响而不能正常运行,其中,雷电就是一个主要的因素。对配电网感应过电压的防护成为了当今我们保障配电网安全运行的重要工作。本文将就感应过电压的基本概述、配电网感应过电压产生的具体情况以及配电网感应过电压的防护策略进行分析和探讨。
一、感应过电压的基本概述
感应过电压是由于雷电出现时,在电磁感应的作用下,配电线路或一些电子设备的附近出现的一种过电压,感应过电压的产生与所在地区的大气压、湿度、雷电波通道阻抗等有关,具有回击速度快、影响大等特点。
二、配电网感应过电压产生的具体影响
当前,感应过电压对我国配电网的影响主要表现在以下几个方面。
1.配电变压器雷击损坏率高
现阶段,我国大多数的配电网变压器都是使用Yno接线,其金属外壳与避雷设备的接地线采用两点连在一起的接地方式,当高压侧落雷同时进波时,流经避雷设备的电流会使接地电阻出现巨大的压降,而压降很有可能会导致抵押线圈被绝缘击穿。这常常导致配电变压器在雷电天气出现损坏。
2.架空线路遭受雷击容易出现断线现象
雷击天气时,架空线路出现断线的现象也常有发生,主要原因有以下几个。第一,配电线路绝缘能力差,由于配电线路采用的绝缘子质量不佳或配置不当,当出现雷击时常常导致绝缘子被击破,从而导致线路断线;第二,配电网没有安装合适的消弧线圈,当配电线路绝缘子被击碎时,如果消弧线圈能及时发挥作用,便能阻止线路短线的现象出现,但是由于配电没有安装消弧线圈或安装的消弧线圈不合适,最终导致了架空线路断线的现象出现;第三,配电线路的开关跳闸时间设置不合理,由于配电网的容量不当增加,系统内的电流也加大,如果配电线路的开关跳闸时间设置足够短,就会大大降低线路断线出现的几率,但是如果开关跳闸的时间设置不合理,就会很容易出现断线事故;第四,配电网线路选择的导线横截面积太小,很多时候,导线横截面积太小也是导致配电线路出现断线的主要原因之一。以上四种情况,都在不同程度上导致架空线路遭受雷击容易出现断线,这也是配电网感应过电压对配电网的一大重要影响。
3.配电网低压网络更容易遭受雷击
在我国,配电网线路低压网络更容易遭受到雷击,并且,由于低压网络距离地面和人类居住的地方较近,因而常常造成伤亡事故。特别是遭受雷击的低压网络距离人类小于1.5m时,更容易造成人员伤亡。所以,当雷击进户线距离没有任何遮蔽的情况下,瓷瓶脚下接地更是存在十分大的安全隐患。但是由于受空间和用户需求的影响,低压网络又不得不接近人类。
4.直击雷对配电网产生巨大的破坏
直击雷是在大气与防雷装置之间出现的一种迅猛放电现象,其对配电网的破坏程度极大,其电压峰值甚至可以高达几万伏,常常导致电子设备和电线路的巨大损坏,给配电网造成不可估量的损失。
三、配电网感应过电压的防护策略
1.防护配电变压器遭受雷击而损坏的策略
为了防护配电变压器遭受雷击而损害,我们可以采取以下几个策略。首先,向一些雷电天气频繁的地区推广Yzo接线的配电变压器,因为该接线的配电变压器被证实是有效防止雷击的一种变压器的;第二,有条件的情况下,新建新的配电网,对配电网的各种配置进行合理安排;第三,配电线路变压器的低压侧应当采用低压的避雷设备保护,还应使用Yno接线;第四,配电线路变压器的高压侧应当采用残压较低的避雷设备进行防护。
2.防止架空线路断线的策略
为了防止架空线路出现断线,我们可以采取以下几个措施。第一,应为配电线路选择质量较高的绝缘子,并且在安装时选择正确的安装方式和安装位置;第二,为配电网配置消弧线圈,消弧线圈应当成为配电线路必不可少的零件,其重要作用是不可忽视的。这也要求我们,在选择消弧线圈时,应当结合配电网的具体特点,选择符合要求的消弧线圈;第四,我们应当结合配电线路的具体要求,选择横截面积大小适当的导线,注意导线的横截面积不能过大,也不能过小,最好在5m³和8m³之间。
3.防护配电网低压网络的策略
为了避免感应过电压对低压网络的影响而威胁人类安全的现象出现,我们必须对配电网低压网络采取一定的防护策略,主要有以下几个。
3.1分区域安装低压避雷设备
在低压线路进入建筑物的前方500米的距离安装一组低压避雷设备,并采取一定的接地措施,而在建筑物内部合适的位置也应当安装同样的一组低压避雷设备,以此来防止由于低压网络受到感应过电压的影响而造成人身伤亡的现象出现。
3.2在低压线进入建筑物的前方安装绝缘子
绝缘子能保证低压线路在受到感应过电压的影响时,起到放电的作用,同时,还能大幅度降低建筑物内的感应过电压的压幅。因此,我们要注重在低压线进入建筑物的前方安装绝缘子,并且保证接地的电阻在30Ω以内,以此来保证低压线的安全。
3.3对电能表进行防护
电能表是配电网的重要组成部分,对其的防护对整个配电网队感应过电压的防护具有重要的作用。我们可以在一些雷击多发的地区增加间隙防护,安装一些防护设备,确保间隙的距离在1.5米到2米之间,也可以通过安装真空放电器来实现对电能表的防护。另外,小型的低压避雷设备也能对电能表起到很好的防护作用。
4.降低直击雷所带来的影响的策略
在直击雷多发的地区安装大型的避雷器,将极可能的电流引入大地中,减少直击雷对配电网的影响。同时,对避雷器采取一定的防护措施。首先,我们需要将避雷器打了基础杆子的顶部,其次,我们需要将避雷器准确地安装在避雷线上,以此来保障避雷器能发挥应有的作用,抵抗直击雷所带来的影响。
5.加大对工作人员的培训力度
人是防护配电网感应过电压的重要主体,因此,我们应当加大对工作人员的培训力度。首先,应当向员工普及或加强对感应过电压的认识,正确认识感应过电压对配电网的影响,让工作人员从心里认识自己所承担的责任,在工作过程中保持严谨的态度;其次,聘请专家为工作人员进行系统的授课,向员工传授一些配电网感应过电压的基础知识和技术,让员工通过系统的学习不断充实自己,提高自己的综合素质,为配电网感应过电压的防护做贡献;再次,安排工作人员定期对配电网针对感应过电压所采取的各种防护措施如避雷器等进行检测,细心检测一些零件是否出现故障,发现问题时及时采取解决措施。
总之,在我国配电网规模不断扩大的今天,配电网是否正常运行对人类生活和生产的影响力也愈来愈大,所以我们应当正确认识到感应过电压对配电网的巨大影响,对配电网感应过电压的给予高度的研究,以最科学的态度、最严谨的态度和最专业的水平,在实践中不断探索,研究出防护配电网感应过电压的有效策略,促进我国配电网的正常运行和长远发展。
参考文献:
[1]余占清,曾嵘,王绍安,陆国俊,熊俊,刘宇.配电线路雷电感应过电压仿真计算分析[J].高电压技术,2013,(02):415-422.
[2]朱海明.配电网感应过电压防护策略研究[D].华南理工大学,2012.
[3]白凤海.配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护[J].工业c,2016(1):00261-00262.
[4]陈中明,郑楚韬.配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护[J].广东电力,2008,21(5):19-22.