10kV配电线路防雷水平及提高方法探讨

10kV配电线路防雷水平及提高方法探讨

黎梧承

广西电网有限责任公司梧州供电局广西梧州543002

摘要:随着我国国民经济的不断发展,国家的电力事业取得了长足的进步。用电规模的逐步增大,对于我国配套的电力系统的质量提出了更高的要求。10kV配电线路是我国电力运输系统的重要组成部分,该配电线路的架设范围大,面临着差异较大的地质环境,容易因为雷电而引发电网故障。影响配电线路防雷水平的因素多样,主要包括配电线路的绝缘水平、防雷设备的质量等。本文通过对我国10kV配电线路的现状进行论述,对相关因素进行探讨,总结归纳出提高10kV配电线路防雷水平的措施,供读者参考。

关键词:配电线路;防雷水平;绝缘子;避雷器

0引言

电力系统是由发电厂、送变电路、用电等环节组成的电力的生产、运输、使用的系统。该系统的目的在于电能生产后,通过输电、变电等环节,将之提供给用户使用。配电网在电力系统中承担着分配电能的作用。配电网的主要是由输电线、配电所或者变压器、断路器或者各类开关、测量表等各类运输控制设备组成。根据电压等级划分,配电网可分为高压配电网(35kV、63kV、110kV)、中压配电网(10kV)和低压配电网(380/220V)。10kV配电线路是我国当代电力配送系统的重要组成部分,也是大多数企业生产过程中的电力标配[1]。因此10kV配电线路对于企业和用户的日常用电有很大的影响。由于10kV配电线路分布范围广,绝缘水平低,因此很容易在遭遇雷电时引起诸如配电线断裂、绝缘子击穿、避雷器损坏等现象,造成大面积停电,对正常的生产活动产生负面影响。根据数据显示,70~80%的跳闸事故都是由雷电造成的。因此,确保10kV配电线路稳定安全地运营能够有效地保障企业与居民用电的流畅,提高系统的安全性。电力企业应该积极地开展配电线路防雷技术的研究活动,提高10kV配电线路的防护水平,改善配电线路中的不足之处,提高配电网的稳定性,保障配电活动的正常开展。

1国内10kV配电线路防雷水平分析

目前我国的10kV配电线路中,杆塔主要是钢筋混凝土结构,在一些经济较为发达的地区,电力企业对线路的配置做了一系列优化,例如增加电网高度,提高线路质量,改善线路的绝缘性等。但是总体来看防雷水平并未得到有效提高,还存在着许多隐患。总结来看,我国的防雷方式主要有以下几种。

1.1终端杆塔方式

在杆塔顶端配置避雷器,当发生雷击对输电线产生影响时,电压值达到规定电压,避雷器能够限制过电压幅值,保护供电系统和绝缘设备。当电压降到正常值时,避雷器又能恢复原状,以保障供电正常。避雷器的工作原理是避免输电线路的末端发生断路致使入射波和反射波的水平相同。如果入射波和反射波的水平一致,将导致磁能转变为电能,进一步增加电压水平,超过线路的规定电压时导致跳闸或者变压器损坏[2]。

1.2架空绝缘方式

架空线是相对于电缆而言,通过杆塔将导线架设在一定高度传输电能的线路。我国的配电线路中10kV以下的架空线均采用绝缘导线。在使用架空绝缘导线时,对地电压并非全部由导线承担,很大一部分是由导线和地面之间空气介质承担[3]。由此提高了架空导线的绝缘性。但是在发生雷击现象时,若配电线被击中,则很可能使绝缘导线的绝缘层脱落或者被击穿,由此引发电线起火。要避免线路发生起火损坏,可以采用阻塞的方式减少因为雷击出现的闪络现象,避免雷电对绝缘层造成损坏烧毁电线。

1.3交叉跨越方式

当配电线路之间进行交叉跨越时,若发生雷击现象,则有可能导致线路之间的空气被击穿,使两条线路之间全部断开。由于不同的10kV线路之间存在差异性,一些高于10kV的线路会产生感应过电压,引发线路跳闸。因此,在电路交叉跨越时对两者之间的安全距离会进行校验,对于10kV的配电线路而言,为保证线路与接触网的安全通常将两者之间的距离设置在大于3m的范围。

210kV配电线路防雷水平的影响因素

2.1绝缘子与绝缘配合的问题

绝缘子是广泛地被用于输电系统之中,连接杆塔、铁塔与运输悬挂电缆之间的绝缘装置,其主要组成材料为陶瓷。绝缘子在使用过程中常出现各种故障,例如绝缘子局部破裂、绝缘电阻降低等。如果发现不及时,在雷击发生时无法发挥正常作用从而造成线路故障。其次,若配电线路和用电设备之间的绝缘水平差距过大,导致绝缘配合差,也会对配电网整体的绝缘性产生负面影响。

2.2感应雷过电压因素

感应雷过电压是指雷电发生时配电线路的导线上出现和雷电极性相反的感应电荷,从而形成雷电过电压。其作用原理是当雷云放电时,输电线对先导通道的电荷产生静电感应,与雷电电性相反的电荷被拉到距离雷电较近的导线部位形成束缚电荷。随后当这些电荷被释放时向两侧流动则会形成过电压。许多配电线路发生闪络现象其实并非由雷电而是由感应雷过电压造成。根据数据资料统计,超过70%的闪络故障都是由感应雷过电压的作用结果。

2.3避雷器质量

由于一些地区电力检查工作力度不强,导致很多输电线路出现设备更新不及时、避雷器型号过低等现象,这会导致在实际运行中发生许多故障。同时由于雨水、雷电等因素对配电线路的消耗,引起配电线路的电压损耗变大,降低线路中的电压水平,引起电力资源的浪费。

3提高10kV配电线路防雷水平的措施

3.1提高线路自动化防雷水平

当线路中的电压过高时,可能会引发电缆线出现断裂、绝缘层被击穿、闪络等故障。基于此,为提高线路的绝缘水平,应该在配电线路中大量应用自动化的合闸装置,同时将自动化的投运技术运用在架空线路中。电力企业应该提高对于配电线路自动化的重视程度,不断发展自动化防雷技术,将自动化、智能化的设备投入到日常的电力配送系统中。

3.2降低接地电阻

经过大量的实践证明,降低接地电阻是一种较为有效的防雷技术。该技术的重点包括:(1)使用水平接地体。通过将水平接地体应用在10kV配电线路中,能够控制接地电阻的阻值,将雷电安全地导入到地面。该方法已经被广泛应用到防雷工作中,并取得了一定的成效。但是该方式还存在一些缺陷,例如由于很多水平接地体都是金属,在使用过程中容易被腐蚀,耐久度较差,因此在使用水平接地体时要注意采取相关措施提高其使用寿命。(2)利用降阻剂。降阻剂主要组成物质是石墨、固化剂、导电水泥等材料,它具有良好的导电性[4]。一般是将降阻剂应用在水平接地体与周围土壤之间,它能够与接地体紧密地接触,从而加大电流的流通面积。同时,在向周围土壤渗透的过程中,它能有效地降低电阻,从而高效地控制电阻值。

3.3提高配电线路绝缘水平

10kV配电线路的架设范围较广,因此会面临着复杂的地质形态和多变的环境因素。这些因素的共同作用会加速线路的老化,降低绝缘水平,从而达不到理想的防雷效果。特别是在一些落后山区,由于地形复杂,配电网的架设比较分散,一些配电线的绝缘水平差,防雷水平不达标,再加上维护困难,很多问题不能及时发现,进而增加了绝缘体受损的风险,易引发各种线路问题。因此要采取措施提高配电线路绝缘水平,比如增加线路中绝缘子的数量,将电网中的导线更换为绝缘导线,提升绝缘子的绝缘性能等。通过这些措施提高配电线路的绝缘水平,能够有效地减少相关风险发生。

3.4提高员工素质,健全责任机制

配电线路的有效维护和检查能够很大程度上保障10kV配电线路的防雷水平,因此电力企业要重视对于相关维护管理人员的专业素质和技术能力的提高。同时,要健全相关的责任机制,通过明确职能、合理分工,能够进一步加强对技术人员的管理工作,使得配电线路的管理能够始终按照规划化的操作流程进行。

4结语

10kV配电线路是我国配电线路的重要组成部分,在电力系统中发挥着极大的作用,保障着社会正常活动的开展。因此,要正确认识提高10kV配电线路防雷水平的重要性,积极地将先进的防雷技术引入到配电网中,提高供电质量,促进我国电力系统的可持续发展。

参考文献

[1]杨涛.10kV配电线路防雷分析与改进[J].技术与市场,2017,24(9):102-102.

[2]彭志航.10kV配电线路防雷水平分析及提高方法探究[J].华东科技:学术版,2015,14(5):225-225.

[3]胡正文.探讨10kV配电线路防雷水平及提高方法[J].通讯世界,2016,21(20):207-208.

[4]李露露.10kV配电线路防雷水平分析及提高方法的研究[J].工程技术:全文版,2016,15(9):224-226.

标签:;  ;  ;  

10kV配电线路防雷水平及提高方法探讨
下载Doc文档

猜你喜欢