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針對配網線路防雷策略的分析
摘要:配電網在運行過程中很容易受外界因素影響,尤其是雷電災害,會在很大程度上降低電網運行安全性與穩定性,影響供電效果。針對雷電災害問題,一直都是配電網設計建設研究的要點,需要采取有效的防雷措施進行保護,最大程度上降低雷電影響,提高電網運行安全性。本文對配電線路防雷技術的應用進行了簡要分析。
關鍵詞:配電網;防雷技術;雷電災害
配電線路建設環境多變,并且網絡結構復雜性高,線路運行與維護均存在較大難度,在運行過程中很容易受到雷電災害影響,出現接地短路與跳閘等事故,降低電網供電穩定性。針對雷電災害問題,必須要進行防雷策略研究,選擇合適的防雷技術進行處理,對現有防雷系統進行完善。
一、配電網防雷技術分析
防雷技術在配電網中的應用,對降低雷電災害對供電網的影響具有重要意義,可以保證電網供電的正常運行。防雷技術即利用金屬桿接地系統,采取間接處理的方式將局部雷電導入到大地中,并確保其可以均勻的分布出去,來避免過大雷電流對配電網的影響。在對配地網防雷策略進行研究時,必須要保障全面掌握防雷技術應用原理,對防雷技術所在地理與氣候環境進行分析,結合地形地勢特點來制定防雷方案,最小程度上行避免因為地理因素造成的雷電影響。例如山區配電網線路建設,受地形地勢因素形成的氣候小環境很容易出現雷電災害,因此在設計防雷方案時,除了要保證線路桿塔高度低于平原地區外,還需要避開林木去,提高各項防雷技術應用的綜合效果,降低配電網雷擊率[1]。
二、配電網防雷策略分析
2.1 線路防雷技術
(1)防雷改造;诜览准夹g的應用,實施線路防雷綜合改造,尤其是雷電率較高地區的線路。在進行防雷改在前,需要保證待改造線路已經連續積累3~5年雷擊跳閘數據,并要進行現場調查分析來確定造成線路跳閘高的主要原因[2]。而對于已經改造后的線路,還需要做好跟蹤分析,對1~5年內運行數據進行研究,確定改造效果是否明顯。
(2)防雷設計。很多城市正處于發展中階段,想要保證線路走廊選擇的合理性具有一定難度。一般對于新建線路來說常處于山地或者空曠地帶,很容易遭受雷擊影響,為提高防雷效果,需要提高防雷設計標準。對于部分配電線路防雷設計后,通過繼電保護與重合閘,在線路故障后能夠及時切除故障確保送電正常,以免長時間大面積停電。
2.2 斷線保護技術
配電線路建設中大多選擇用架空絕緣導線,具有較高的絕緣水水平,這樣在等進行防雷研究時,就需要重點針對絕緣斷線事故進行分析。雷電災害發生后過電壓會產生閃絡,具有非常大的雷電流,但是一般持續時間不長,會對架空絕緣導線產生擊穿點。但是出現閃絡后,會沿著雷擊通道引起工頻續流,電弧熱量短時間內急劇增加,高溫弧根停留在絕緣層擊穿點進行放電,當該點溫度超過一定限度后就會造成導線被熔斷而出現斷線事故。針對此種情況,在進行防雷設計時,可將設置防弧金具,如防弧線夾高壓放電電極能夠在導線熔斷前對絕緣子鋼腳進行放電,來避免導線斷線。并且防弧線夾與絕緣子鋼腳空氣間隙可以有效避免工頻電弧續流,以免在雷擊發生時部分瞬時故障轉變為永久性故障,來提高重合閘成功率。
三、防雷過電技術
3.1 避雷線
對配電網線路設置接地單避雷線,受避雷線保護,可以降低雷擊產生的過電壓,降低對線路造成損害。對于室外空曠地帶同桿架設避雷線對配電架空絕緣線路來進行屏蔽保護,導線上感應電壓可以降低(1-k)倍。其中,k表示避雷線與導線間耦合系數*沖擊系數。其中,在選擇用安裝避雷線來進行防雷時,需要重點控制好避雷線與對邊導線保護角大小,一般66kV以下架空線路地線保護角度應控制在20~30°,而對于山區環境,單根底線桿塔應選擇設計為25°[3]。另外,對于雷害嚴重的地區,設計時可以設置為零度或者負保護角,同時也可以根據實際情況來增設其他防雷裝置,來提高防雷保護效果。
3.2 避雷器
為避免雷擊塔頂與避雷線絕緣發生閃絡,防雷設計時可以適當的降低接地電阻,并就桿塔增設線路避雷器。配電網建設經常會經過部分地域,因為地形地勢等環境很容易發生雷電災害,在防雷設計時,除了度接地裝置進行改裝,以及合理控制地線保護角以外,還可以設置線路避雷器,降低線路雷擊跳閘率。其中,在對配電網安裝線路避雷器時,需要對當地環境進行綜合分析,選擇多雷地區發電廠、變電站進線端以及接地電阻較大桿塔為對象。對于山區環境,應選擇線路桿塔接地電阻過大,以及容易發生閃絡,同時改裝接地電阻困的桿塔為對象,提高防雷保護技術實施的經濟性。對配電網安裝線路避雷器,可以有效提高線路耐雷性能,降低雷擊影響產生的跳閘故障發生率,尤其是對于防治易擊段桿塔線路絕緣子雷擊閃絡作用十分明顯。將避雷器安裝在配電網線路中,來對絕緣子進行有效保護,同時可以避免雷電侵入進入到變電站,以免線路開關受到多重雷擊影響。
3.3 工頻電場
在配電網導線發生雷電沖擊閃絡時,應盡量降低因為雷電沖擊閃絡影響轉變為穩定電力電弧的幾率,來達到降低雷擊跳閘次數的目的,必須要降低線路上工頻電場強度。配電網一般為架空線路建設方式,在單相接地故障電容電流10kV不超過20A時,應選擇用不接地設計方式。
四、結束語
配電網運行穩定性與可靠性在很大程度上影響社會生產生活質量,就配電網運行效果來看,在所有影響因素中以雷電災害最為主要,因此必須要做好防雷保護研究;诂F有技術,對配電網防雷技術進行分析,以提高配電網運行安全性為目的,根據不同情況來選擇相應保護措施,避免過大雷電流對線路造成的損害,提高線路運行安全性。
參考文獻:
[1]彭海濤.山區10kV配網架空線路差異化防雷策略研究[D].華南理工大學,2011.
[2]張博.探討10kV配網線路防雷技術措施[J].企業技術開發,2012(23):130-131.
[3]胡建川,劉渝根,冷迪,田資,成文杰.南川地區10kV配網線路防雷分析[J].高壓電器,2013(03):53-58.
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