賴連和(國網福建上杭縣供電有限公司,福建 龍巖 364200)
配電網的防雷措施探究
賴連和
(國網福建上杭縣供電有限公司,福建龍巖364200)
摘要:每年夏季的雷電災害,都給配電網的安全帶來了極大的影響,進而對人們的生產生活造成很多不便之處。雖然近年來我國的配電網不斷發展改善,但是依舊存在絕緣水平、防雷措施、網絡結構等方面的問題。本文主要分析了配電網的雷害原因和防護現狀,并提出相應的改善措施,希望能為有關單位提供一些幫助,促進我國配電網的安全發展。
關鍵詞:配電網;防雷;措施
在我國的配電網中,6kV~35kV電網是最容易出現雷害災害的,雖然目前我國城鄉電網的發展有所改善,但是在雷電災害頻繁地區,防止雷電災害、雷擊跳閘的狀況并沒有得到根本好轉,極大的威脅了中壓電網的運行。因此,對配電網的防雷研究是十分必要的。
6kV~10kV電網是使用頻率最多的電網之一,但是6kV~10kV電網并沒有避雷線的保護,而且絕緣水平比較差,最容易受感應雷和直擊雷的危害。經調查研究發現,在河南、廣東、浙江等地配電網出現故障率中,遭受雷擊跳閘率高于80%,柱上刀閘、開關、套管、變壓器、避雷器等設備經常被雷擊破壞,嚴重的甚至在雷電活動強烈時,變電所10kV線路整體跳閘,對電網安全和供電可靠性產生了極大的影響。
(一)電網通常是依靠配電變壓器高壓側和變電所出線側的避雷器進行保護,在線路中間一般都缺少避雷線的保護,而最先容易受到雷擊,即使避雷器全部運作,在出現較高的雷電通過電壓時,依舊會發生線路絕緣子擊穿放電的問題。
(二)在配電網中,避雷器接地經常存在一些問題
1受場地的限制,很多配電型避雷器都存在接地電阻超標的現象。
2接地引下線受到破壞,引下線的使用是帶有絕緣外皮的鉛線,如果內部發生折斷,通常情況下不易被人發覺,而且在兩邊連接處極易銹蝕;還有部分在埋入土中后,和接地體連接處結合發生電化學腐蝕,嚴重的會出現斷裂,致使避雷器等防護設備無法發揮作用。
(三)柱上刀閘和開關處沒有安裝避雷器保護,或者只是安裝在開關的一側,當刀閘或開關線路處受到雷擊時,雷電壓并不會沿著線路傳播,而會在斷裂的地方經反射后增強一倍,嚴重的會導致刀閘或開關的絕緣設備被擊穿。
(四)有些公司為了節約線路的投資,使用多回路同桿架設,一旦線路被雷擊中,絕緣子會對地閃絡,并且產生大量的工頻續流,這樣會使持續的接地電弧波及到同桿架設的其他線路,出現短路情
況。
(五)現在的電網大部分都是直接向用戶供電,而用戶一般沒有備用電源,出現雷擊情況,會影響到用戶的正常生活。在實際工作中,還存在防雷和線路得不到及時的檢查和維修,絕緣弱點無法消除,抗雷電水平低,跳閘率高等眾多問題。
(一)對避雷器進行保護
1在柱上的刀閘和開關的兩側都裝上避雷器。
2淘汰碳化硅避雷器,采用防護性能強的氧化鋅避雷器。
335kV的終端安裝線路避雷器進行防護,這樣在受到雷擊后,就可以防止擊壞開關,在正常使用時,也能限制雷電波的入侵。
4在配電變壓器的低壓、高壓側全部安裝適合的避雷器保護,防止逆變換或者正變換過電壓,損壞配變設備。
5加強對避雷器的維修、試驗,避免因為自身的故障問題,造成電網出現短路。
6在易受雷擊或雷電頻繁的地區,加裝避雷器實行多重保護,線路桿塔的頂部使用鋼絞線制作的避雷針即可。
(二)改善配電網防雷裝置和桿塔的接地
1防雷設備中,接地引下線采用扁鋼或者圓鋼,以防止地下部分或連接部分銹蝕,導致開路。
2配電變壓器和避雷器的接地電阻不應大于10Ω,重要變壓器和避雷器的接地電阻不應大于4Ω。
335kV的進線段,設有架空地線桿塔的終端桿接地電阻不應大于4Ω,接地電阻不應大于10Ω。
(三)安裝自動跟蹤補償消弧裝置。在電流電容大于10A的電網中,安裝自動跟蹤補償消弧裝置,能有效的降低見弧度線,增強供電安全性。雖然雷電過電壓的幅值高,但是時間短,絕緣子熱破壞大多是由電網的電流電容引起的,而一些型號的自動跟蹤補償消弧裝置可以把殘流限制在5A下,這樣為雷電流經過后的熄弧創造了條件。
(四)加強重合閘投運率。在配電網中,加強自動重合閘投運率,對中壓電網進行維護,盡早排除缺陷問題,提高配電網的抗雷水平,減少跳閘率,以此來保證電網的安全。
(五)采用新型的防雷裝備。半導體少長消雷裝置,簡稱為SLE,它是在避雷針的基礎上,研發出的一種新型防雷設備,能有效的降低雷電流陡度和幅值,救民于水火之中。SLE是由接地引下線、接地裝置、半導體針組共同組成的,其接地電阻可以放寬到3Ω,是當前最先進的裝置之一。SLE對上行雷有抑制作用。經過研究證明,上行雷的形成要在100A以上,SLE能把電流抑制在100A以下,從而控制了上行雷的組成。SLE對雷擊次數有削弱作用。SLE對空間電荷有屏蔽作用,可以中和電暈電流;因為在SLE的設計中,充分考慮了電源減小的問題,有效的阻止雷擊現象;SLE可以削弱上部的電場強度,阻止了先導放電的發生。
綜上所述,通過以上對配電網的雷害原因和防護現狀分析以及改善措施的提出,希望以此能促進我國配電網的安全發展。為了提高我國配電網的安全運行,應采用科學的、專業的綜合防雷手段,有效的解決雷擊問題,保障人們的生產生活。在不斷的進行經驗總結和教訓中,研究改善電網的防雷設備,增強其安全性,促進我國配電網的可靠發展。
參考文獻
[1]黃清社,徐奔,彭利強,鄒一梅,鄧文斌,李景祿.10kV架空絕緣導線防雷保護的措施研究[J].高壓電器,2011(12):32-35+40.
[2]李景祿,吳維寧,楊廷方,李志強.配電網防雷保護的分析與研究[J].高電壓技術,2012(04):58-59.
[3]朱曉琛,楊成鋼,李景祿,楊廷方.配電網故障及其控制措施研究[J].長沙電力學院學報(自然科學版),2012(02):36-39.
[4]劉仕華.10kV配電線路絕緣導線的防雷技術措施探究[J].電子技術與軟件工程,2013(15):109-110.
[5]陳榮鋒,劉銳,雷鵬,陳騫,李浩.珠三角某地區10kV配電網差異化防雷分析[J].電氣應用,2014(19):41-45.
中圖分類號:TM723
文獻標識碼:A