架空配电线路防雷技术优化要点分析

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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架空配电线路防雷技术优化要点分析

姬明

身份证号码:37120319800901323X 新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830000

摘要:受到国家经济发展的影响,电力事业也在不断的改革和进步,近年来,各地电力系统建设的数量和规模都有明显增加。配电线路分布广泛,运行环境复杂。在没有监控的情况下,它很容易受到各种影响:导致断电的故障跳闸条件。配电线路的正常运行是安全高效供电的基础。近年来,中压线路故障的原因呈现多样化和复杂性。因此,有关部门必须做好中压线路的分析分类工作。配电线路故障为降低配电线路故障的发生率,提高配电网运行的安全水平,探索故障原因,探索应对方案。

关键词:架空配电线路;防雷技术;要点

引言

目前配电网架空线路防雷方式比较单一,主要采用氧化锌避雷器,虽逐渐出现各种新型防雷措施,但对各种防雷措施的优缺点、安装点和差异性的系统性分析较少。同时,现有配电网防雷策略多将关注重点放在避雷器或者保护金具等电力设施上,对与之配合的安装过程管控、运维要求等重视不够,无法充分发挥防雷设施作用。

1常用防雷设施

架空线路常用的防雷装置主要有气隙无间隙氧化锌避雷器、串联外部气隙避雷器、浪涌保护器、绝缘子式限压器和架空避雷器。(1)避雷器无空间。近年来,无间隙氧化锌避雷器在电气设备浪涌保护中得到了广泛的应用。但它也有一些缺点:保护范围小,一般用于变压器、断路器、隔离开关、电缆终端等设备的防雷;长期暴露在工作电压下会加速电阻片的劣化,容易损坏;当消弧线圈接地时,系统中若出现故障,将造成永久接地;只能用于感应雷,直接雷击容易爆炸。(2)外置串联避雷器。串联间隙外接避雷器是由非线性电阻限流元件(氧化锌阀板)与放电间隙串联组成,安装在线路绝缘子上。通过与绝缘子串联间隙漏环和氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合,在雷击浪涌的作用下,电流循环,释放雷击浪涌能量,有效限制雷击浪涌。设备安装方便,无需更换绝缘子,无需修改原有电路设计,无需破坏电线绝缘层,无需解决防水和电线密封问题。(3)浪涌保护器。浪涌保护器又称环电极串联间隙金属氧化物避雷器或限流消弧角。在避雷器本体的高压端放置一个环形金属电极,该电极套在绝缘护套的外围,绝缘线的电位不被引出,与电极环串联形成气隙.为了固定雷电冲击放电的起始位置,也可以在环形电极正上方的绝缘线绝缘层(一侧或两侧)上开小孔,形成安装时的绝缘薄弱点。(4)架空防雷线。采用同杆架设防雷架空线路,保护配电绝缘架空线路。但由于该方式投资较大,主要用于变电站进线段的进线保护,可有效防止雷电浪涌侵入变电站沿线站,保护线路。变电站设备。在雷电活动高的地区和雷击多发的线路,可适当注意防雷线路的布设。

2输电线路防雷现状问题

2.1雷击性质

雷击主要有两种类型:感应雷击和直接雷击。直接雷击是指雷云放电对地面物体的直接影响;感应雷击是指雷云对地面输电线路附近的物体放电,但电磁感应会使输电线路受到电动势冲击的影响;雷电侵入波是指当雷电直接击中输电线路的架空线路时,输电线路中的雷电会迅速向两侧传播。近年来,通过农网改造可知,加强防雷措施可以使农网供电更加可靠。

2.2防雷问题

对于输电线路的雷击损坏,其因素在世界范围内无法确定,而且输电线路大多处于露天状态,更容易受到雷击;主要限制。因此,相关技术无法有效保证输电线路雷击参数捕获和测量的准确性,例如输电线路跳闸等故障的原因是屏蔽还是反击,以上问题最为重要.防雷原因缺乏针对性措施的原因之一。

2.3运行维护问题

由于输电线路老化现象严重,现有的所有输电线路都存在过大的接地电阻。由于输电线路塔的严重雷击损坏,过大的电阻很普遍。通过对这些输电线路铁塔的分析可以得知,输电线路铁塔之所以被雷击损坏,是由于历史因素——高山土壤电阻率高等;设计参数不合理——输电线路施工不合理;运行中电阻逐渐增大——线路接地不合理改造等。输电线路铁塔缺乏优质的接地施工,输电线路缺乏足够数量的接地装置,如:接地体严重腐蚀,降阻剂接地,接地电阻逐年增加,接地装置不完整,ETC接地装置被上述损坏后,输电线路将无法保持正常的防雷保护能力,甚至增加雷击的概率。

3配电线路防雷具体措施

3.1防雷线安装

防雷线的安装是最基础也是最高效的防雷手段。因此,要最大程度地防止雷电直接击中电线,减少雷击电流。配电网传输线路可以通过原地安装屏蔽防雷接地线、在配电铁塔顶部安装接地线、覆盖接地电线等方式,将遭受雷击的电流直接流入地面。搭建防雷线时,最重要的是准确把控好防雷线的铺设角度以及铺设质量,特别是在雷击事故发生几率较高的偏远山区,要实施具体保护。此外,防治设计中还应综合考虑线材的材质、形状等因素。

3.2降低铁塔的接地电阻

降低铁塔的接地电阻可以防止配电网线路遭受雷击。在建设配电线路时,首先要对该地区的土壤进行电阻测试,针对土壤内部的正离子、土壤质量等多种因素进行综合排查。

3.3耦合地线设置

如果不能有效地降低铁塔的避雷接地导线电阻,又不能有效克服自然地形、地貌等自然因素和其他人为因素,可以考虑采用在接地电线下端处采用铁塔接地线的方式,通过这种方式的应用,能够更好地发挥接地导线与铁塔之间的电磁耦合作用,在降低接地电压的同时,对雷击所产生的过电流进行分流处理,降低铁塔顶接地电位,提高接地线路的静电反击力和跳闸反应速度,对大幅降低雷击事故跳闸发生率具有非常明显的辅助效果。

3.4采用不平衡绝缘

随着配电线路的逐步完善,线路占用问题越来越突出。为了最大程度提高铁塔的运转效率,在部分高压线上采用了同级双回线路施工。配电线路遭受雷击时,必须在一般放电防雷保护措施不能完全满足双回同时放电跳闸的基础上,考虑是否采用不影响平衡的电绝缘。也就是说,由于两个电路中复合绝缘子的总数不同,可以同时降低停电率,保证连续配电。当雷击配电网线路时,绝缘子片数较少的电路先闪,闪后电缆起到地线的作用,提高了耦合的实际效果。随着抗雷击工作能力的提高,将不再出现短路故障情况,配电网线路又可以稳定工作。

3.5中性点不直接接地,可以采用消弧线圈的接地方式

消弧线圈不仅可以有效降低雷击造成的冲击闪络,加强工频弧速的稳定效果,还可以有效降低发生雷击事故时的雷击跳闸速度。当配电网发生雷击造成单相短路时,消弧线圈会将感应电流以及容性电流集中在一起,实现补偿效果,减小电流,防止发生复燃现象,最终达到降低雷击点的热损伤,控制事故等级的效果。

结语

雷击是影响架空配电线路稳定运行的一个重要因素,相关工作人员需要认真分析配电线路遭受雷击的过程,了解雷击电流对配电线路所产生的影响,并在充分考虑配电线路所在地自然条件的情况下,通过改造接地极、优化避雷装置等措施,提升配电线路抗雷击能力,为配电线路正常运行保驾护航。

参考文献

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