配电线路防雷措施及保护效果分析
摘要
关键词
配电线路;防雷措施;保护效果
正文
110kV配电网线路的特点
(1)这些线分布得错综复杂。目前,大多数10kV配电网系统的线路分布非常复杂,具有线路长、重点多、面积广的特点。10kV配电线路一般在室外长期运行,影响因素较多。此外,配电线路各种常见故障频繁发生,使得故障排除或运行维护更加困难,导致巡检维护工作无法顺利开展。一般来说,一条配电干线将包含多条支线,以向各个方向提供电力资源。电路庞大、复杂、分布广泛的特点阻碍了功率信号的传输。因此,当线路某个位置发生故障时,很难及时定位和检测故障,这使得故障无法快速解决,并加深了故障。(2)大电容对地的影响。对于注入电流,接地电容可适当分流。当低电容增大时,分流效应增强。相反,电流信号将逐渐减弱。10kV配电网线路分布广、复杂,线路延伸长度长,这也是其对地电容大的原因。该问题使得注入电流信号在分流影响下难以检测当前线路信号,增加了维修人员故障定位和检测的难度,并影响电路运行的稳定性。(3)接地电阻较大。一般来说,如果配电线路在运行过程中发生接地故障,会产生一定的电阻,但如果电阻过高,会影响配电网故障的判断、定位和检测,降低电路的信号强度,使故障无法及时发现。同时,目前10kV配电线路的杆塔大多采用石灰材料。这种介质还会增加故障时产生的电阻,并影响故障的检测和定位。
2配电线路防雷措施及保护效果
2.1提高线路绝缘水平
为了有效地解决雷击线路跳闸问题,可以采用加强线路绝缘的方式,这种方式的应用效果比较明显,广泛应用到了实际工程领域中。从具体实施上来看有两个方面,其一是提高绝缘子数量;其二是利用架空绝缘导线、瓷横担等方式直接替换裸导线。相同条件线路雷击绝缘能力水平相同条件下,采用瓷横担可以有效率地降低不同线路受到雷击导致跳闸的概率。提高输电线路的裸绝缘技术水平,可以提高线路在直击雷和感应雷过电压下的防雷性能。参照有关仿真实验数据结果,增强绝缘性,有助于改善在两种过电压情况下的防雷效果。受到雷电过电压的影响,耐雷水平与绝缘子片数存在正相关的关系,在建弧率降低之后有助于减小跳闸事故的发生。研究表明,绝缘子内片的数量直接影响到线路性能高低,一般可以通过线性关系进行描述,增加绝缘子有助于达到更高的耐雷水平,可以将跳闸率控制在较低的水平。
2.2线路避雷器保护分析
对于三相供电系统而言,在三相导线内同时存在感应雷过电压,并且其幅值以及波形特征基本是一致的。就此情形下,在感应雷过电压的作用下,很大几率出现三相同时对地闪络的问题。仿真结果表明,安装线路避雷器后,在感应雷作用下,架空线路沿线过电压水平主要由避雷器的安装密度和杆塔接地电阻决定。杆塔线路接地时的电阻越大,线路保护避雷器的线路保护避雷范围越小,为了能够取得较好的线路保护避雷效果,需要增加避雷器的安装密度。在设置避雷器时需要考虑到对杆塔接地电阻大小,二者应该保持正相关的关系,即安装密度应该随着接地电阻的增大而合理增大。另外,在利用绝缘导线的情况下也需要适当降低安装密度。
2.3提高线路耐压绝缘水平
可以通过采取用瓷横担代替铁横担,增加供电线路的陶瓷绝缘子片的个数,在纵向导线和陶瓷绝缘子之间分别增加一层陶瓷绝缘子外皮,调换其他各种绝缘子规格类型等多种措施。
2.4降低杆塔与土壤的接地电阻
在10千伏配电线路,常使用以下两种措施来降低接地电阻:一是对于水平的接地体,如果在其接地体附近存在一些导电性较好的泥土、河道、湖泊等就可以考虑采用这种方法。该方法使用距离要求相对较远,长期与泥土等物质的接触极易发生腐化,若使用需要定期维护和调换。二是使用接地降阻剂,在整个水平接地体周围添加降阻防腐剂,可降低土壤电阻,高效膨润土是最常用的降阻防腐剂,同时对接触的接地体起到一种更好的土壤抗蚀和增强防腐蚀的作用,在加水后还能以较大的体积倍数膨胀,降低了接地体与土壤接触电阻,能够有效降低水平接地体周围土壤的接触电阻,是广泛使用的降阻方法。
2.5布置好线路局部绝缘
随着社会的快速发展及人们生活水平的不断提升,对电力资源的需求量也在不断增加,并对电力系统的稳定性提出了更高的要求,所以必须要采取有效措施来提升用电环境的安全性。想要避免雷击断线事故可以采取强化线路局部绝缘处理方法,一般会将电导型放电绝缘子加装于线路上,在安装期间应将绝缘导线固定区域的绝缘层进行剥除,再将经过特殊处理的金属线夹安置于电间隙中。当雷击灾害发生时,会产生燃弧现象,并以跳闸方式切断线路开关,避免出现绝缘子烧伤及绝缘导线熔断的问题。经过研究,这种具备绝缘处理手段优势在于投入成本低、不需要进行后期维护等方面,所以受到电力企业的广泛关注,但是无论是哪种方法都存在一定弊端,该方法在破开绝缘层时可能会破坏线路原始绝缘层,降低其使用期限。
结论
在我国经济和社会快速发展的大背景下,对配电网供电的可靠性提出了更高的要求,及时发现配电网中的故障位置是保证配电网稳定性的重要环节,并且对于我国整体配电网系统的稳定运行来说意义重大。在我国配电网供电系统当中10kV配电网是主要的组成内容,为避免运行过程中出现故障影响人们正常的生活和生产必须要加大对防雷性能的研究,尽可能降低雷电灾害对电力系统的影响,并及时采取有效实施解决故障。
参考文献:
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