配電線路的危害以及防護

時間：2024-05-08 14:11:00 好文我要投稿

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配電線路的危害以及防護

　　論文摘要：闡述了雷電過電壓的形成和對電力系統(tǒng)造成的危害，并對10kv電壓等級的配電線路遭受雷擊過電壓的原因進行了分析，提出了相應的防雷措施，以確保配電線路安全穩(wěn)定的運行。

　　論文關鍵詞：配電線路,供電質(zhì)量,雷擊,跳閘

　　隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求越來越大，對供電質(zhì)量的要求也越來越高，但是目前10kv配電線路遭雷擊的現(xiàn)象發(fā)生頻繁。雷電是一種自然現(xiàn)象，隨意性很大，因而對電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)的危害很大，同時嚴重影響了廣大工礦企業(yè)以及普通用戶的使用。

　　110kv配電線路遭遇雷擊給電力線路帶來的直接危害

　　電力系統(tǒng)中的雷電過電壓，通常可以分為感應雷過電壓、直擊雷過電壓和反擊雷(逆閃絡)過電壓。感應雷過電壓是指雷云放電時，在附近導體上產(chǎn)生的電磁感應和靜電感應，從而在導體上形成過電壓。直擊雷過電壓是指雷直擊與導線而形成的過電壓。

　　雷電過電壓對電力系統(tǒng)的危害非常巨大，直擊雷電幅值高，高達數(shù)百kV，雷電流高達數(shù)十kA，所以直擊雷加載配電網(wǎng)絡的任何點上，該處的電氣設備都會被損壞，并且直擊雷過電壓的雷擊跳閘率為100%，可導致線路跳閘。

　　感應雷就是當雷電擊在配電網(wǎng)絡的附近建筑物、樹木、地面上，通過電磁感應或靜電感應使配電線路感應出很高的電壓，當該感應電壓與線路的運行工作電壓疊加后，如果超過絕緣子或電氣設備的閃絡耐受電壓時，絕緣子閃絡放電，設備絕緣擊穿，當兩相或三相工頻續(xù)流短路接地時，線路跳閘等。感應雷電幅值小，但范圍廣。

　　目前，變電站的通信、調(diào)度、載波、繼電保護系統(tǒng)及監(jiān)控設備對過電壓過電流和雷電等電磁脈沖的耐受力很差，且由于電力系統(tǒng)二次防雷工作的滯后性，在感應雷的作用下會失去作用，從而導致系統(tǒng)不能正常工作。

　　210kv配電線路遭遇雷擊的原因分析

　　（1）10kv線路防雷措施不力，多未安裝避雷器或者避雷器安裝失效

　　氧化鋅避雷器是重要的防雷擊設施。目前我國配電線路系統(tǒng)中，配電變壓器都安裝了氧化鋅避雷器，但絕大部分較長的10kv架空線路均未安裝線路型氧化鋅避雷器。同時，已經(jīng)安裝的避雷器，其接地裝置運行時間長，接地線已經(jīng)散股、斷裂，且接地極已經(jīng)銹蝕；有些避雷器的接地網(wǎng)范圍不夠；有些接地體埋設深度不合格，這些都致使避雷器接地電阻大于10Ω，其卸流能力非常低，導致雷擊的強大電流不能迅速導入大地，從而在遭遇雷擊時，不堪一擊，引發(fā)雷害事故。

　　（2）絕緣導線本身存在缺陷，沒有改善防雷性能

　　近年來，絕緣導線的利用越來越多，在多方面發(fā)揮了良好的作用。但在配電線路的具體使用中，雖然絕緣導線有效地解決了裸導線難以解決的走廊和安全問題，較地下電纜有建設快、投資省的優(yōu)點，但其防雷措施并沒有改善和提高。究其原因，一是絕緣導線無裸露部分，安裝避雷器需要剝離絕緣層，從而導致線路防雷能力下降；二是雷擊后造成相間短路時，相對于裸導線，絕緣線上工頻續(xù)流電弧集中在絕緣擊穿點，不會沿導線方向擺動，最終燒斷導線。

　　（3）微波塔猶如“引雷器”，距離配電線路太近，殃及配電線路

　　近幾年隨著通訊技術(shù)的提高，通訊設備得到了廣泛的應用，為了加強通訊信號的覆蓋面積，微波塔越建越多。由于微波站需要電源，所以一般都建在配電線路附近。

　　微波塔主要是傳播通訊信號的，但從大氣過電壓方面來看，它與避雷針一樣是一種引雷裝置，但目前的微波塔，其自身防雷措施極其薄弱。當雷云從微波塔上方飄過時很容易遭受雷擊，一旦微波塔遭受雷擊，可以在比較大的范圍內(nèi)的多個局部同時引發(fā)雷電(一般為感應雷)過電壓現(xiàn)象，并且這種感應過電壓可以通過配電線路等金屬導線傳輸很遠，致使雷害范圍擴大，在距離微波塔附近的線路絕緣子會因過高的過電壓而閃絡擊穿，有些低壓(380V)的設備會因變壓器的正變過電壓擊穿損壞。

　　（4）絕緣子污閃事件多發(fā)，性能降低

　　由于常年受到環(huán)境污染和自然界鹽堿、飛塵的污染，在毛毛雨、霧等濕度大的天氣條件下，絕緣子表面的污穢被濕潤，極易發(fā)生污閃。在雷雨天氣下，事故發(fā)生的可能性將大大增加。

　　（5）運維管理跟不上

　　消除缺陷不及時，責任考核不到位、流程不清晰，導致一般缺陷得不到及時的消除，甚至擴大成為危急缺陷，直至發(fā)生10kv饋線或設備故障。巡視不到位，巡視不到位主要是指巡視人員責任心不強、技能素質(zhì)不高等。

　　310kv配電線路的防雷措施

　　3.1安裝避雷器

　　在空曠的地區(qū)，由于沒有高大建筑物引雷，雷直擊線路的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，所以宜在空曠的10kv架空線路上安裝線路型氧化鋅避雷器，新裝的配電設備如配電變壓器、柱上開關、電纜頭等也必須安裝氧化鋅避雷器，以加強對10kv線路及設備的防雷保護。

　　避雷器是通過吸收雷電放電能量限制配電線路的過電壓，從而達到保護的目的。其廣泛應用于電氣線路（設備）的過電壓保護，過電壓保護性能良好。但避雷器的加裝會導致運行成本的增加，并且避雷器故障和預防性試驗會引起線路停電，且運行維護工作量也很大。因此，應選擇在架空線路的重點桿塔上或多雷地段加裝氧化鋅避雷器，以防止雷害事故的發(fā)生。

　　3.2安裝防弧金具

　　為了避免輸電導線燒斷，在距離絕緣子中心150~200mm的范圍內(nèi)安裝防弧金具。當雷電過電壓通過時，讓雷電過電壓在絕緣子鋼腳與防弧金具之間定位閃絡以避免導線燃燒。此方式投資少，操作簡便，能有效防止雷擊斷線。

　　3.3安裝合成絕緣子

　　安裝合成絕緣子可以提高線路的沖擊耐壓水平，確保只在特別的雷電感應過電壓作用下才發(fā)生閃絡，工頻續(xù)流會因合成絕緣子的放電爬距過大而無法建弧而熄滅。但合成絕緣子價格比較高，宜部署安裝在關鍵位置。

　　3.4對微波塔附近配電線路的防雷措施

　　3.4.1在微波塔附近的線路段(前后6基桿塔)易擊段裝設耦合地線。

　　3.4.2在絕緣子上逐項安裝帶外間隙線路氧化鋅避雷器，并做符合標準的接地。

　　3.4.3在開關兩側(cè)都必須安裝脫扣式無間隙氧化鋅避雷器，避免雷電波到達開關(若是斷開后)發(fā)生2倍波全反射。

　　3.4.4變壓器高壓側(cè)安裝脫扣式元間隙氧化鋅避雷器，在低壓側(cè)安裝相應電壓等級的低壓氧化鋅避雷器，以防止正、逆變過電壓。

　　3.4.5在桿塔上安裝多針引雷器，在出現(xiàn)感應電荷時，多針引雷器的針尖上，首先中和大部分感應電荷，以降低感應過電壓，確保絕緣子閃絡和避雷器無法擊穿放電和電器設備。

　　3.4.6將通流容量5kA的避雷器全部更換為l0kA的避雷器。

　　3.5定期檢查并整改接地裝置

　　定期檢查接地裝置各部位連接是否牢固，有無松動，有無脫焊，有無嚴重銹蝕；接地線有無機械損傷或化學腐蝕，涂漆有無脫落；人工接地體周圍有無堆放強烈腐蝕性物質(zhì)，地面以下50cm以內(nèi)接地線有無腐蝕和銹蝕情況；接地電阻是否合格。

　　接地裝置進行定期檢查，變、配電站接地裝置，每年檢查一次，并于干燥季節(jié)每年測量一次接地電阻；防雷接地裝置，每年雨季前檢查一次；有腐蝕性的土壤內(nèi)的接地裝置，每5年局部挖開檢查一次。

　　焊接連接處開焊，螺絲連接處松動；接地線機械損傷、斷股或嚴重銹蝕、腐蝕，銹蝕或腐蝕30%以上；接地體露出地面；接地電阻超過規(guī)定值。

　　3.6加強運行管理工作

　　雷雨季節(jié)應縮短線路巡視的周期，發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理，保障線路設備安全可靠供電。開展反季節(jié)工作法，在雷雨季節(jié)來臨前消除線路上存在的缺陷。根據(jù)新增雷擊區(qū)段及時制定新的防雷方案并進行實施。雷雨季節(jié)前對防雷接地電阻進行測試，及時整改不符合規(guī)程規(guī)定的接地電阻。

　　4結(jié)語

　　在實際工作中，根據(jù)10kv配電網(wǎng)絡現(xiàn)場的實際情況，保證接地的可靠性和有效性，并采取相應的有效防雷措施，以減少雷害事故的發(fā)生，確保配電線路安全穩(wěn)定運行。

　　參考文獻

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