王長偉
摘 要:10 kV配網線路經常遭到雷電破壞而產生不同嚴重程度的跳閘事件。一旦發生跳閘事件,就會對人們的人身安全和財產安全造成嚴重威脅。主要分析了當前我國10 kV配網線路防雷措施中存在的問題,并且通過試驗和研究,提出了完善10 kV配電線路防雷技術措施的幾點建議,希望能給電力系統中的相關工作人員提供一些參考。
關鍵詞:配網線路;防雷技術;避雷器;絕緣層
中圖分類號:TM863 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)24-0141-02
近年來,雖然城市配網和農村配網都進行了一系列的改造優化,一定程度上提高了配電網的性能。但是,雷電依然會給電網造成巨大的損害,導致跳閘事件的發生。對于某些區域來說,雷電現象頻繁發生,跳閘事件的發生頻率也非常高,這給電網供電的穩定性造成了極大的損害,影響了配電網供電的可靠性。
1 10 kV配網線路防雷措施中的問題
現階段,我國10 kV配網線路主要采取的防雷措施是降低塔體接地電阻的方式。該方法在一些土壤電阻率較低的地區能夠順利的實施,但在沿海地區或多丘陵地區,實施起來卻有一定的難度。主要原因是在這些地區,為了確保接地電阻符合標準,主要采取了兩種方法,一是在4個塔腳的位置鋪設較長的接地網;二是打設深井加降阻劑,以增大土壤和地線之間的接觸面積,從而降低產生的電阻。但在遭到雷擊時,由于接地線過長,附加的電感值會大大提高,塔頂電位也會有大幅度的提升。這將導致塔體和絕緣子串的閃絡,降低整個線路的防雷水平。
目前,避雷裝置主要安裝在配變開關和電纜等設備的高壓側,雖然受到了一定的保護,但變壓器在遭受雷擊的時候還是遭到損壞。發生這種狀況的原因是大多數配電變電器的低壓一側都沒有安裝相應的避雷器,這既造成了低壓側的損害,也增大了高壓側遭到損害的可能性。
通過研究發現,在10 kV配網線路中,耐電水平和絕緣水平之間有著密不可分的關系,架空絕緣可能造成雷電斷線的發生。10 kV配網線路采用的是傳統的中性點運行方式,這種運行方式無法解決雷擊問題。與此同時,我國現階段在配網線路中應用的防雷技術措施還不夠完善,也影響了10 kV配網線路的防雷措施。
2 10 kV配網電線防雷技術措施
針對現階段我國10 kV配網電線防雷技術中存在的主要問題,經過我們充分的調查研究之后,總結出以下幾點建議。
2.1 提高線路的絕緣水平
解決配電網線路的絕緣問題有一定的難度,主要原因是雷電能夠產生感應雷電,其在經過配網線路中的電壓時,線路絕緣子發生閃絡的可能性大大增加。不僅如此,在當前的配網線路中,線路走廊的設置數量非常少,主要采用的是同塔多回路技術,即在一些桿塔架上布置四回或更多的回路。這種做法雖然大大減少了線路走廊,降低了線路的投資成本,但也有一定的弊端,即在同塔多回路中,兩條線路之間的電氣距離不夠,在遭到雷擊的時候,每條回路都有可能發生接地事件,嚴重時,多個回路會同時發生跳閘事故,導致電網供電不能正常進行,人們的生命、財產安全也無法得到保障。為了有效解決上述問題,可以通過將原來的裸導線替換為絕緣導線、增加絕緣子的數量、在導線和絕緣子之間設置絕緣皮、選用其他型號的絕緣子等方法來提高配網線路的絕緣水平。整個線路的絕緣水平提高了,感應雷電經過電壓時產生的閃絡頻率就會隨之降低。這樣一來,配網線路供電就會變得更為可靠。
2.2 防止雷擊時架空絕緣導線斷線
2.2.1 提高線路的局部絕緣水平
為了達到降低線路造價的目標,我們可以采用加強架空絕緣導線的方式。這種方式有利于局部絕緣的建立,即在絕緣導線的某些固定位置加大絕緣層的厚度。這種方法能夠使放電從加強絕緣的邊緣位置或擊穿絕緣之后在擊穿導線通過。在配網線路中采取以上做法,可以提高沖擊放電電壓。
2.2.2 安裝避雷器
為了取得有效的防雷效果,我們通常在輸配電線路中安裝避雷器。同樣,在配網線路中也可以采用這種方法。通過在配網線路中安裝避雷器,可以很好地保護架空絕緣導線。但無間歇避雷器不但要承受很長時間的工頻電壓,還要間歇性地承受雷電經過時的電壓和工頻續流。這會加快避雷器的老化,導致避雷器故障頻繁發生,進而大大降低整個配網線路的供電可靠性。因此,在配網線路中,我們可以加大對氧化鋅避雷器的使用。這種避雷器不但不需要維護,而且能夠對線路進行有效的保護。在安裝過程中,不僅要把氧化鋅避雷器安裝在配網線路的易擊段上,還要選用與其相適合的柱上開關和配電變壓器等設備,以全面保護整個配網線路,保證配網線路的順利供電。
2.3 降低10 kV配網設備的接地電阻
大量的試驗研究發現,以下兩種方法能夠有效降低10 kV配網設備的接地電阻:①水平接地體。水平接地體能夠在配網線路中起到有效的降阻作用,但它容易受到腐蝕,且使用壽命相對較短。②降阻劑。降阻劑也能夠起到很好的降阻作用,我們可以將高效的膨潤土降阻劑施加在水平接地體附近,以降低10 kV配網設備的接地電阻。
2.4 10 kV配網防雷保護技術
2.4.1 提高配電變壓器的防雷技術
為了能夠更好地保護配電變壓器,我們除在低壓側配備低壓避雷針外,還要保證變壓器的外殼、低壓側中性點和高壓側變壓器都要接地,做到“四點共一地”。另外,最好保證接地電阻值在100 Ω以上,并將配電變壓器的電阻值控制在4 Ω以下。
2.4.2 提高柱上開關的防雷技術
為了確保電網能夠安全供電,刀閘和柱上開關在10 kV電網中是必不可少的。它們不僅能確保配網線路的靈活運行,還能提高線路的供電可靠性。所以,有必要加強柱上開關設備的防雷措施。將避雷器安裝在開關和刀閘的兩側能夠有效降低雷擊對其造成的危害。
2.4.3 提高電纜分接箱的防雷技術
在10 kV的供電系統中,必須采取一定的措施來降低感應雷電通過電壓。設置避雷器是我們經常采用的方法,但其具體位置我們要依據實際情況確定。一般情況下,我們選擇的避雷器主要是具有防爆脫離功能的免維修無間隙金屬氧化鋅避雷器。
3 結束語
總而言之,10 kV配網線路由于其自身的特性和外在因素的影響,極容易遭到雷擊而受到破壞。一旦它被破壞,就會對人們的人身安全和財產安全造成嚴重的影響,甚至會對社會經濟的發展產生一定的阻礙。因此,我們必須要對10 kV配網線路的防雷工作給予足夠的重視,并采取行之有效的措施對設備和線路進行雷電防護,避免跳閘現象的發生,保證電網供電的順利進行。
參考文獻
[1]李德禎.10 kV配網線路防雷措施探討[J].產業與科技論壇,2012(21):94-95.
[2]黎洪光.10 kV配電線路遭受雷擊破壞的原因及防范[J].電力安全技術,2011(13):15-18.
〔編輯:王霞〕endprint