徐博
摘要:文章針對(duì)配網(wǎng)線路的防雷技術(shù)保護(hù)方案進(jìn)行探析,并提出有效的防雷技術(shù)措施,希望可以為配網(wǎng)安全性提供更有力的保障。
關(guān)鍵詞:配網(wǎng);防雷技術(shù);保護(hù)方案
一、雷擊對(duì)配網(wǎng)線路的危害
1.1配網(wǎng)線路雷擊產(chǎn)生的原因
在配網(wǎng)中,大部分架空線路是直接暴露在戶外環(huán)境中的,在雷電產(chǎn)生時(shí),容易出現(xiàn)雷擊情況,且配網(wǎng)中存在一些會(huì)增大雷擊概率的因素,具體包括:(1)在配網(wǎng)線路中,接地線是防雷保護(hù)的重要措施,但由于偷盜行為,導(dǎo)致鐵塔、配電變壓器以及開關(guān)等設(shè)備的防雷保護(hù)丟失,防雷能力大大降低,容易遭到雷擊。(2)在線路設(shè)備的安裝中,沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求,接地網(wǎng)、開關(guān)出現(xiàn)不規(guī)范情況,加上大量工程施工的破壞、接地網(wǎng)長期使用缺乏維修等原因,也會(huì)引發(fā)雷擊事故。(3)在避雷器選用上,設(shè)備自身質(zhì)量不合格或者受雷電長期沖擊,容易出現(xiàn)失效,無法達(dá)到預(yù)期的防雷作用。(4)在配網(wǎng)線路中,存在多線路交叉的情況,特別是高電壓等級(jí)線路,更容易引來雷電,當(dāng)10kV線路處于多雷區(qū),由于自身防雷水平低于高等級(jí)電路,對(duì)雷擊的防御能力較低,會(huì)先被雷電攻擊。(5)在配網(wǎng)線路中,絕緣子大多為針式,雖然可以對(duì)雷擊有較好防御效果,但存在擊穿后故障不易發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn),給供電恢復(fù)造成影響。
二、某配網(wǎng)線路具體雷擊危害分析
以某市的農(nóng)配網(wǎng)線路為例,該市為雷暴天氣多發(fā)地區(qū),雷暴日最高達(dá)到130天,平均雷暴日為83天,雷擊危害較為嚴(yán)重,在配網(wǎng)線路長期運(yùn)行中,配變電、低壓用電設(shè)備由于雷擊導(dǎo)致的損害事件經(jīng)常發(fā)生。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),配變電壓器事故有95%左右是由于雷擊導(dǎo)致的,表計(jì)損壞大約有60%是由雷擊造成的,每年配網(wǎng)線路由雷擊造成的配變電、表計(jì)損失高達(dá)1.3千萬元。此外,用電用戶的大量低壓用電設(shè)備會(huì)被雷電損壞,甚至給用戶生命安全造成一定威脅。
在雷電危害的具體類型上,由于雷擊造成的設(shè)備損壞包括避雷裝置、配變電壓器、分段器、SF6開關(guān)、針式瓷瓶等等;此外,架空線路也會(huì)受雷擊而斷線,多相瓷瓶閃絡(luò)引發(fā)導(dǎo)線燒斷、遠(yuǎn)離變壓器的導(dǎo)線由于感應(yīng)過電壓燒毀等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),該市10kV配網(wǎng)線路全年由雷擊導(dǎo)致的跳閘次數(shù)有93次,雷害事故主要與雷電活動(dòng)有關(guān),在活動(dòng)頻繁的6、7、8月,雷害事故占全年的80%左右,每月的線路跳叉次數(shù)大約為25次,而春季和冬季基本沒有雷擊事故發(fā)生。
三、某配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的保護(hù)方案
3.1當(dāng)前配網(wǎng)線路的防雷技術(shù)保護(hù)措施
(1)在配網(wǎng)線路的防雷方面,需要結(jié)合實(shí)際情況做好防雷工作,就本配網(wǎng)線路而言,需要充分考慮當(dāng)?shù)囟嗬椎淖匀粭l件,從各個(gè)方面提高防雷能力。其中,在桿塔選型上,需要改變通用設(shè)計(jì)方案,根據(jù)多雷的客觀實(shí)際與相關(guān)防雷經(jīng)驗(yàn),在桿塔上架設(shè)屏蔽針,并對(duì)跨越桿塔的轉(zhuǎn)角桿跳線、保護(hù)角等采取有效屏蔽處理,對(duì)桿塔接地電阻采取降低措施,當(dāng)遇到土壤電阻率較高的情況時(shí),需要通過接地延伸的方式解決,保證接地電阻符合相關(guān)規(guī)程的要求。(2)增加分流。在配網(wǎng)線路的雷擊事故中,雷電擊中桿塔后,入地電流會(huì)在接地電阻、塔身上形成高電壓,為降低桿塔反擊電位,需要采取增加分流的措施,具體包括:1)降低接地電阻,通常來說,接地電阻應(yīng)當(dāng)控制在10Ω,在電阻率稍高的山區(qū),也需要控制在25-35Ω范圍內(nèi);2)對(duì)接地進(jìn)行適當(dāng)延伸,通過鋪設(shè)延伸接地的方式,可以對(duì)入地電流起到更好的分散效果,也可以耦合導(dǎo)線,降低雷電的反擊;3)裝設(shè)耦合地線,可以起到增大地線、導(dǎo)線間耦合系數(shù)與提高分流的作用,從實(shí)際運(yùn)行情況來看,耦合地線具有較好的防雷效果,但在終端桿塔中采取耦合地線時(shí),需要結(jié)合延伸接地、降低接地電阻的手段來提高防雷保護(hù)水平。(3)做好絕緣保護(hù)。絕緣是10kV配網(wǎng)線路防雷的重要保障,對(duì)線路運(yùn)行安全起著關(guān)鍵作用,可以采取的保護(hù)措施有:1)在絕緣子選用上,要加強(qiáng)對(duì)絕緣子性能的檢測,確保絕緣子質(zhì)量符合要求,發(fā)揮良好的絕緣作用,提高線路的絕緣能力;2)在配網(wǎng)線路運(yùn)行過程中,需要加強(qiáng)對(duì)絕緣子零值檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣性能受損的情況,并及時(shí)更換絕緣子,避免出現(xiàn)長期絕緣性能降低;3)在雷電活動(dòng)劇烈的季節(jié)或地區(qū),需要對(duì)頻繁跳閘的桿塔采取增加絕緣子數(shù)量的方式,提高對(duì)反擊電壓的承受能力,并用膠裝瓷橫擔(dān)代替針式絕緣子,增加絕緣子串的數(shù)量,增加導(dǎo)線與桿塔間的距離,達(dá)到增強(qiáng)線路耐雷能力的效果。(4)設(shè)備避雷器的運(yùn)用。在配網(wǎng)線路的電纜、配變開關(guān)的高壓側(cè)與變壓器低壓側(cè),需要安裝避雷器,避免雷擊造成的損壞;同時(shí),對(duì)于避雷器需要進(jìn)行定期檢測與輪換,及時(shí)將避雷性能降低與舊式防雷設(shè)備淘汰,確保避雷器具有良好防雷效果,提高10kV配網(wǎng)線路的防雷能力。(5)做好接地電阻的控制。在接地電阻施工完成后,需要在干燥季節(jié)進(jìn)行測試,確保測試的準(zhǔn)確,保證接地電阻值是符合設(shè)計(jì)要求的;同時(shí),在運(yùn)行中還需要對(duì)地網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行定期測試,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合要求的情況,采取改造方式提升地網(wǎng)導(dǎo)流能力。
3.2 配網(wǎng)線路防雷保護(hù)水平提升的措施
3.2.1線路避雷器防雷的基本原理
在雷電擊中配網(wǎng)線路桿塔時(shí),雷電電流會(huì)分成兩部分,分別經(jīng)過導(dǎo)線、塔體,當(dāng)雷電流超過一定值時(shí),避雷器會(huì)發(fā)生動(dòng)作進(jìn)行分流,使大部分雷電流從引流線、避雷器中進(jìn)入地網(wǎng)中。對(duì)于經(jīng)過導(dǎo)線的電流,受導(dǎo)線電磁感應(yīng)的影響,會(huì)出現(xiàn)耦合分量,避雷器大量分流的偶合作用可以對(duì)導(dǎo)線起到提高電位的效果,控制導(dǎo)線與塔頂間的電位差,避免絕緣子閃絡(luò)問題的發(fā)生,達(dá)到防雷保護(hù)的目標(biāo)。
3.2.2線路避雷器安裝注意事項(xiàng)
在配網(wǎng)線路避雷器的安裝中,需要注意的事項(xiàng)有:(1)在安裝位置上,要盡量選擇多雷區(qū)、雷擊概率較大的桿塔,優(yōu)先安裝在鐵塔上;(2)在安裝過程中,避雷器應(yīng)當(dāng)避免有外部荷載,避免避雷器損壞,并確保安全距離符合要求;(3)在避雷器接線上,接地線、接地網(wǎng)都需要單獨(dú)敷設(shè),不能與桿塔共用,接地線截面要超過25mm2,接地網(wǎng)電阻應(yīng)小于10Ω;(4)在引下線連接上,應(yīng)與接地網(wǎng)保持良好連接,盡量縮短長度,材料適宜選用截面2525mm2的銅芯絕緣線。
綜上,對(duì)于10kV配網(wǎng)線路來說,雷電是影響配網(wǎng)運(yùn)行安全的一個(gè)主要因素,為保障配網(wǎng)長久、安全的運(yùn)行,就必須加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)線路防雷保護(hù)的重視,了解雷擊產(chǎn)生的原因,采取合理、有效的防雷技術(shù)措施,制定全面的防雷保護(hù)方案,減少雷擊故障的發(fā)生,提高10kV配網(wǎng)線路供電的可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭義新.10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的保護(hù)方案分析[J].通訊世界,2017(24):176-177.