10KV配电线路防雷措施分析王海峰

10KV配电线路防雷措施分析王海峰

(国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司)

摘要:作为城市电力系统的重要组成部分,10KV配电线路的安全性对人们日常生活以及电力企业的经济利益有着直接的影响作用,文章主要对10KV配电线路防雷问题进行探讨。

关键词:电力系统;配电线路;防雷

引言

现阶段,随着环境的日益恶化,某些地区的自然灾害频发,许多地区的10KV配网遭受雷击出现了故障。这些事故严重威胁到电网的供电安全,降低了配网的供电可靠性,同时给人们的工作和生活带来了很大的不便。对10KV配电网遭受雷击的原因进行分析有着重要的意义,有必要针对雷击原因制定相应的防雷措施,以达到提高配网供电可靠性的目的。

1当前10kV配电线路遭受雷电事故的原因分析

1.1环境因素

电放电引起线路的雷电过电压是遭受雷击事故的主要因素。现阶段10kV线路上的绝缘子只有1〜2片,对于直击雷的耐压水平为5kV,一旦发生直击雷现象必然会引起线路出现闪络但不一定造成故障,然而感应雷引起的过电压水平会超过400kV,这将直接导线路、绝缘子等部件出现损坏。所以,防止雷击造成事故,首要的任务是做好雷电感应过电压的防护工作。

1.2线路绝缘水平不足

当配网的杆塔或者避雷线遭受雷击时,在线路绝缘层上产生的瞬时过电压会达到10〜400kV,如果线路的绝缘水平不够,绝缘层就很容易被击穿,这不仅会造线路短路或跳闸事故,还会造成大量的电量损失。因此,在搭建线路时,尽量采用冲击闪络电压较高的绝缘子。

2当前10kV配电线路防雷工作中存在的问题

2.1配电设备缺少有效的防雷保护设施

DL/T5220-2005规定,“柱上断路器应设防雷装置。经常开路运行而又带电的柱上断路器或隔离开关的两侧,均应设防雷装置”,“多雷区,为防止雷电波或低压侧雷电波击穿配电变压器高压侧的绝缘,宜在低压侧装设避雷器或击穿熔断器。如低压侧中性点不接地,应在低压侧中性点装设击穿熔断器。”然而该地区农网部分未改造台区的配电变压器低压侧没有安装避雷器,且配电变压器低压侧所带低压线路长,雷电波容易从低压线路入侵配电变压器,引起配电变压器绝缘击穿,导致变压器损坏。

2.2配电线路运维管理存在不足

部分县公司缺乏雷击跳闸历史数据、线路走廊信息和防雷设施信息;缺少经纬度测量仪,导致线路杆塔经、纬度等地理位置信息的缺失。部分县公司未配置红外成像仪,缺少对避雷器检测手段;对雷击跳闸的原因未做深入分析,仅对雷击损坏的设备进行更换,也没有采取有效应对措施。

2.3防雷资金投入不足

随着国家社会经济的快速发展,我国的电力事业同样取得了巨大的进步,10kV配网的供电可靠性得到了巨大的提升。但是配网线路的防雷效果却不理想,各个地区防雷设施的改造工程亟需推进,其主要原因是相关的防雷资金投入不足,配网线路的防雷设备无法得到及时的更换。另外,很多地区对于防雷设备的管理存在诸多为问题,不能定期对防雷设备进行检修和维护。

3提高10kV配电线路防雷性能的技术措施

3.1加强防雷设计

首先,距变电站电气距离lkm范围内的出线线路段、雷电活动强烈地区的线路、向重要负荷供电的线路,以及大跨越线路段,应加强雷电防护。其次,对于新建10kV线路,通过提高10kV线路绝缘水平,降低雷击闪络概率。10kV架空线路直线杆应优先采用柱式绝缘子。最后,对于已建10kV线路,在线路技改大修过程中,逐步采用柱式绝缘子取代目前使用较广的针式绝缘子。在雷电活动强烈的杆段、雷电易击区宜安装避雷器。

3.2安装过电压保护器

目前我区大多数配电线路均安装了过电压保护器,从近几年的使用效果来看,防雷击效果较好。这种过电压保护器一般是由架空绝缘导线、绝缘子、电极、氧化锌阀片、引流环、橡胶绝缘外套等结构部分组成的,该装置的基本原理是利用装置与绝缘线路并联关系,雷击事故发生时,保护器会发出保护动作,通过导通作用将雷电流通过杆塔引入地面,降低运行导线和电塔之间的电压差,让闪络事故发生概率降低甚至不发生。

3.3杆塔接地装置设置

在采用加装可调式防雷保护间隙进行线路雷击闪络问题解决时,为了能够使雷击电流在保护间隙作用下流人大地,可以将可调式防雷保护间隙的工频接地电阻保持在30欧母。所以可以在可调式防雷法保护间隙的杆塔上加装接地装置,从而提升保护间隙的雷电泄流效果,为配电设备l0kV配电线路的安全稳定运行提供重要保障。

3.4安装穿刺型防弧金具

穿刺型防弧金具是一种较为新型的配电线路壁垒设备,这种设备通常是由高压电极和低压电极两部分构成,高压电极利用穿刺齿与绝缘导线中的导体相连,在雷击发生时将高电位引出,同时高压电极和低压电机也构成了雷击放电间隙和工频电弧燃烧间隙,将雷击的放电集中在高压电极和低压电机之间就可以让防弧金具作为主要的受雷击部位,避免运行线路遭受雷击的损害。

4提高10kV配电线路防雷性能的经济和管理措施

4.1做好设备运行维护管理

(1)加强瓷质绝缘子的检测工作,对新投运的绝缘子,应按照有关标准和反事故措施要求进行送检,杜绝不合格的产品投入运行。(2)加强避雷器的质量抽检、运行维护和试验,防止因避雷器自身故障而造成电网接地短路。(3)雷雨季节前做好防雷准备工作。配置红外热像仪,按照《配网设备状态检修试验规程》(Q/GDW643-2011)要求,加强金属氧化物避雷器红外测温,检查金属氧化物避雷器本体及电气连接部位无异常温升。在发现异常情况下,开展金属氧化物避雷器诊断性试验。(4)发生雷击后对相关电气设备进行特巡,寻找雷击点,检查防雷设施动作情况,做好记录并分析是否符合设计的耐雷水平,进行技术经济分析后决定改进措施。结合线路巡视对防雷设施进行正常巡视,特别注意接地引下线接地极连接等是否连接完好。(5)雷雨季节后,对防雷工作进行总结,对防雷设施进行检查,并按检修周期要求进行校验。

4.2加强基础信息管理

(1)避雷器投运后,运维单位应同时建立避雷器档案,记录避雷器制造单位、型号、规格、主要技术参数、投运时间、线路名称、杆号、相别、定期巡检情况、故障处理情况等内容。(2)发生防雷装置故障或缺陷时,应收集残留物和现场图片,加强运行分析。(3)加强配电设备信息维护,做好历史雷击跳闸数据记录,包括记录变电所、配电所及各条线路雷击跳闸次数、重合闸情况、杆塔杆型、绝缘子型式、有关避雷器和保护间隙动作情况等。配置PDA经纬度数据测量仪,开展基础数据信息采集。

4.3构建管理监控系统

管理监控系统的构建主要是为了对10kV配电线路各项雷电事故信息的记录和监管,从而方便在日后工作过程中的及时查阅,管理监控系统的构建也能够为防雷工作的发展和改进提供有效的基础数据。另一方面,还应构建其相应的检查系统,从而10kV配电线路的各项防雷设备及设施操作情况进行检验,最大程度上消除潜在的风险问题。

5结语

10kV配电线路的防雷应首先寻找出雷击事故频发的原因,其次在根据现场具体情况制定出针对性的解决方案和保护措施,从而有效降低雷击事故的发生概率,最终达到配电线路安全运行水平的提升。

参考文献

[1]黄兰英.10kV配电线路防雷措施研究与应用[J].四川电力技术,2009,(5).

[2]邝健怡.对做好10kV配电线路防雷措施的几点体会[J].科技与企业,2012,(9).

[3]李炳强.10kV配电线路防雷技术分析及措施优化探究[J].电子世界,2014,(18).

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