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摘 要:在城市的电力系统之中,最常见到的配电线路就是10kV的配电线路了,同时,它也是组成电力系统的关键部分,可以说,配电线路的安全性方面问题直接关系到电力系统整个系统的安全与否。而现在,随着经济的不断发展,相应的,用电压力以及对电力供电质量等等要求也不断提高,人们不得不重视电力系统的安全建设,相应的,需要从配电线路的安全保护方面着手进行,对于配电线路的保护措施进行加强工作,针对10kV配电线路的保护,本文从其常见问题--雷击事故入手,对事故原因及后果进行分析,同时针对不同状况提出相应针对性防雷措施,提高10kV配电线路的线路保护性能,提高电力系统供电的安全性,保证供电的质量和安全。
关键词:10kV配电线路;防雷措施;安全保护
前言
随着时代不断进步,社会不断发展,经济也在飞速发展,对电力的需求也水涨船高,因此,电力系统的规模在不断地扩大,作为电力系统之中重要的配电线路——10kV配电线路在整个电力系统的发展进步过程之中,起着关键的作用,一方面保证了用电的需求,另一方面也为日后电力系统线路改造升级打好基础。但是,10kV配电线路却又有着许多缺陷,由于线路绝缘性问题,往往会发生雷击事故,进而造成严重的事故损失,影响电力系统的供电安全质量,同时也有可能造成人身事故等等,这就需要对10kV配电线路进行防雷作业,保证整个线路的安全,进而保证整个电力系统供电的安全高效。
1.10kV配电线路雷击事故类型
10kV配电线路之中常出现的雷击事故有两种,分别为直击雷和感应雷。
1.1直击雷
10kV配电线路中直击雷事故,指的是由于雷云集中于杆塔或者集中于电力装置后,大量的雷电电力击穿物体后,进入大地的称为直击雷。
1.2感应雷
10kV配电线路中感应雷事故,是由于配电线路的绝缘水平过低,受到感应雷的影响,以至于绝缘子闪络,进而引发对地闪络,造成事故。值得注意的是,配电线路很小几率直接被雷电击中,雷击事故往往是感应雷事故,也就是配电线路中最常见的雷击事故的形式。
2.10kV配电线路雷击事故原因
10kV配电线路发生雷击事故的原因有很多种,在此根据情况进行了常见情况的列举:
1)配电线路中的避雷针损坏,无法生效,运行中的防雷器出现漏电问题,防雷设备老化失效,无法做到有效防雷、避雷;
2)配电线路中实际接地电阻无法达到预期的接地电阻标准,接地网的老化腐蚀问题,都导致了无法有效避雷、防雷;
3)在建设配电线路时,对于避雷防雷措施未做到足够的重视,导致防雷措施未及时更新改造,对于雷击事故易发生的地区未能充分预防改造,未能及时发现预防雷击事故;
4)关于配电线路的管理未能尽职,对于线路的避雷措施的管理不到位,没有对于避雷设施的专项检查修复,导致线路的运行留下了隐患。
3.10kV配电线路防雷措施探究
3.1针对直击雷防范
10kV配电线路之中,虽然有可能受到直击雷的事故,但是几率很小,其可能性很小,因此专门就此类事故进行针对性措施的探究,一般有这类直击雷防范措施:在配电线路中杆塔上安装避雷设施;在雷电事故高发区进行消雷器的安装;对于导线要按照标准进行选用架设。
3.2增强配电线路绝缘水平
除了小概率的直击雷事故,10kV配电线路中经常发生的感应雷事故,一般都是由于配电线路绝缘水平过低而引起的,由于剧院水平过低的问题,当产生雷击时,就会有感应雷过电压导致绝缘子产生闪络的现象,导致感应雷的雷击事故,这需要针对配电线路的导线进行改进,将原来绝缘性差的裸导线更换,以绝缘导线为基础,再增加绝缘子的数量,提高整条配电线路的绝缘水平,降低遭受雷击的影响。
再配电线路的架设工程中,由于回路之间的距离不够长,当雷击事故发生时,会有很大的工频续流,这就很容易发生接地事故,进而对配电线路的稳定性造成影响,针对这类情况,要保证架设时回路的距离符合设计标准,对于配电线路中的绝缘线路,要对断线问题进行预防作业,对于避雷器、避雷线也要做好检查工作,再放电之后要及时检查,保持绝缘状态,保证线路无跳闸,保证绝缘稳定,避免雷击事故发生时,绝缘击穿。
3.3避雷器的安装
作为主要避雷措施的避雷器,可以再雷击时提供良好的防护,10kV配电线路中最常见的防雷措施,也就是再线路之中安装避雷器、避雷针等避雷设备。在配电线路遭遇雷雨天气时,如果雷电击中杆塔,其电流通过杆塔流入大地,过大的电流会经避雷器分担到邻近的杆塔去承受;当线路遭遇雷电电击时,其电流暴增,经过避雷器导入大地。
安装避雷器时需要注意安装位置一定要精准,其中的绝缘子一定要完好无缺,要保证有足够的间隙距离,当雷击事故发生闪络的时候能够保证电弧无法碰触到绝缘子,同时也能降低感应雷事故的危害。
3.4接地电阻的降低
一般来说,在10kV配电线路的接地电阻的实际值往往会高于标准值,当电阻过高时,会影响到整个线路的运行。当配电线路的配电变压器容量在100kVa以上时,接地电阻的标准值不得超过40Ω;如果配电变压器的容量在100kVa以下,则接地电阻标准值不得小于40Ω。按照这类标准,对于配电线路的接地电阻可以进行以下方面的降低措施:
1)增加接地设备,以此来降低接地电阻阻值,但往往很难控制到预期的标准电阻值,同时成本不低,这种方法使用较少。
2)添加降阻剂,以此来降低接地电阻阻值,通过对接地体的周围添加降阻剂可以有效降低电阻阻值,能够有效提高抗雷击的作用,但是,降阻剂对于杆塔却有着不小的腐蝕性,对于杆塔的使用寿命有着不小的影响。
3)安装垂直接地级,垂直接地极是实际10kV配电线路避雷措施之中最常用同时也是最高效的措施,通过垂直接地级的特性,将其安装在深孔之中,在防雷设备的引线处钻孔引线,通过土地来降低电阻阻值,其防雷效果较好,进而被广泛使用。 3.5配电设备的保护措施
在10kV配电线路之中,雷击事故发生时,直接影响到的部位就是配电设备了。作为配电线路中的关键设备,对于其防雷措施不能大意,一般对配电设备采用三点共地的接地保护,在配电设备中主上开关处、环网柜还有电缆的分支箱等等设备都要安装避雷器保证安全。
3.6提高配电设备质量
10kV配电线路之中有一项隐蔽却不可获取的工程——接地网,主要作用是保证雷击事故后能够将电流迅速释放。这就对接地网的本身质量提出了较高的要求,同时,也是整个配电线路防雷工程的质量保证,在接地网的接地极焊接工作上,需要焊接保质保量完成,在施工之中,将非必要因素造成的影响降低到最小,整个接地电阻的阻值都要符合标准规定。
3.7自动重合闸装置
10kV配电线路之中发生的雷击事故,如果影响到了电缆导致故障,这类故障很难及时修复,为了避免因这类故障而造成更严重的雷击事故,需要线路根据实际情况来自行自动重合闸,来避免更严重的事故。
事实上,纯电缆的线路之中安装自动重合闸装置并不合适,一般不采用,往往会将装置安装到架空线路上,以此来保障配电线路的供电安全;如果碰上了电缆和架空电路相互混合的配电线路,就需要根据实际情况进行细致的分析后决定是否采用自动重合闸装置,不过,当出现电缆线路占据整个配电线路一般比重的情况,就不应该采用自动重合闸装置了。
3.8雷电过电压的预防及治理
10kV配电线路之中,对于配电设备的电容要有把控,如果配电的电容超过了10A,就需要安装消弧装置来减少残流,同时,对于整个配电网的故障降低也有着积极的作用,可以说,它也有着良好的防雷性能。当遭受雷击时,由避雷设施将其导入地面,残余的雷电流经过消弧线圈后迅速熄灭,保证了线路的及时恢复运行,同时消弧线圈能够将谐振电压有效消除,其消谐能力相较于其他类的消谐设备效果极佳。
结束语
目前,我国的电力系统之中,10kV配电线路起着重要的作用,当其出现问题时,对整个电力系统都会有巨大的影响,其中,雷击事故造成的影响市极為严重的,对于其防雷措施也需要详细的探究,本文对10kV配电线路雷击事故类型、原因进行了分析,根据不同的情况,提出了不同的建议,按照不同方面,提出了针对性的处理方法,希望能借此来减少雷击事故对线路的影响,进而维护整个配电线路的安全,进一步保障电力系统供电质量和供电安全,希望能够有效提高电网的安全可靠性,促进经济的进步,社会的发展。
参考文献:
[1]李孛,10kV配电线路防雷措施研究[D],长沙理工大学,2009
[2]郭省平,10kV配电线路防雷措施分析[J],2015
[3]王莉,配电线路雷击防雷措施浅析,《硅谷》2011,05期
关键词:10kV配电线路;防雷措施;安全保护
前言
随着时代不断进步,社会不断发展,经济也在飞速发展,对电力的需求也水涨船高,因此,电力系统的规模在不断地扩大,作为电力系统之中重要的配电线路——10kV配电线路在整个电力系统的发展进步过程之中,起着关键的作用,一方面保证了用电的需求,另一方面也为日后电力系统线路改造升级打好基础。但是,10kV配电线路却又有着许多缺陷,由于线路绝缘性问题,往往会发生雷击事故,进而造成严重的事故损失,影响电力系统的供电安全质量,同时也有可能造成人身事故等等,这就需要对10kV配电线路进行防雷作业,保证整个线路的安全,进而保证整个电力系统供电的安全高效。
1.10kV配电线路雷击事故类型
10kV配电线路之中常出现的雷击事故有两种,分别为直击雷和感应雷。
1.1直击雷
10kV配电线路中直击雷事故,指的是由于雷云集中于杆塔或者集中于电力装置后,大量的雷电电力击穿物体后,进入大地的称为直击雷。
1.2感应雷
10kV配电线路中感应雷事故,是由于配电线路的绝缘水平过低,受到感应雷的影响,以至于绝缘子闪络,进而引发对地闪络,造成事故。值得注意的是,配电线路很小几率直接被雷电击中,雷击事故往往是感应雷事故,也就是配电线路中最常见的雷击事故的形式。
2.10kV配电线路雷击事故原因
10kV配电线路发生雷击事故的原因有很多种,在此根据情况进行了常见情况的列举:
1)配电线路中的避雷针损坏,无法生效,运行中的防雷器出现漏电问题,防雷设备老化失效,无法做到有效防雷、避雷;
2)配电线路中实际接地电阻无法达到预期的接地电阻标准,接地网的老化腐蚀问题,都导致了无法有效避雷、防雷;
3)在建设配电线路时,对于避雷防雷措施未做到足够的重视,导致防雷措施未及时更新改造,对于雷击事故易发生的地区未能充分预防改造,未能及时发现预防雷击事故;
4)关于配电线路的管理未能尽职,对于线路的避雷措施的管理不到位,没有对于避雷设施的专项检查修复,导致线路的运行留下了隐患。
3.10kV配电线路防雷措施探究
3.1针对直击雷防范
10kV配电线路之中,虽然有可能受到直击雷的事故,但是几率很小,其可能性很小,因此专门就此类事故进行针对性措施的探究,一般有这类直击雷防范措施:在配电线路中杆塔上安装避雷设施;在雷电事故高发区进行消雷器的安装;对于导线要按照标准进行选用架设。
3.2增强配电线路绝缘水平
除了小概率的直击雷事故,10kV配电线路中经常发生的感应雷事故,一般都是由于配电线路绝缘水平过低而引起的,由于剧院水平过低的问题,当产生雷击时,就会有感应雷过电压导致绝缘子产生闪络的现象,导致感应雷的雷击事故,这需要针对配电线路的导线进行改进,将原来绝缘性差的裸导线更换,以绝缘导线为基础,再增加绝缘子的数量,提高整条配电线路的绝缘水平,降低遭受雷击的影响。
再配电线路的架设工程中,由于回路之间的距离不够长,当雷击事故发生时,会有很大的工频续流,这就很容易发生接地事故,进而对配电线路的稳定性造成影响,针对这类情况,要保证架设时回路的距离符合设计标准,对于配电线路中的绝缘线路,要对断线问题进行预防作业,对于避雷器、避雷线也要做好检查工作,再放电之后要及时检查,保持绝缘状态,保证线路无跳闸,保证绝缘稳定,避免雷击事故发生时,绝缘击穿。
3.3避雷器的安装
作为主要避雷措施的避雷器,可以再雷击时提供良好的防护,10kV配电线路中最常见的防雷措施,也就是再线路之中安装避雷器、避雷针等避雷设备。在配电线路遭遇雷雨天气时,如果雷电击中杆塔,其电流通过杆塔流入大地,过大的电流会经避雷器分担到邻近的杆塔去承受;当线路遭遇雷电电击时,其电流暴增,经过避雷器导入大地。
安装避雷器时需要注意安装位置一定要精准,其中的绝缘子一定要完好无缺,要保证有足够的间隙距离,当雷击事故发生闪络的时候能够保证电弧无法碰触到绝缘子,同时也能降低感应雷事故的危害。
3.4接地电阻的降低
一般来说,在10kV配电线路的接地电阻的实际值往往会高于标准值,当电阻过高时,会影响到整个线路的运行。当配电线路的配电变压器容量在100kVa以上时,接地电阻的标准值不得超过40Ω;如果配电变压器的容量在100kVa以下,则接地电阻标准值不得小于40Ω。按照这类标准,对于配电线路的接地电阻可以进行以下方面的降低措施:
1)增加接地设备,以此来降低接地电阻阻值,但往往很难控制到预期的标准电阻值,同时成本不低,这种方法使用较少。
2)添加降阻剂,以此来降低接地电阻阻值,通过对接地体的周围添加降阻剂可以有效降低电阻阻值,能够有效提高抗雷击的作用,但是,降阻剂对于杆塔却有着不小的腐蝕性,对于杆塔的使用寿命有着不小的影响。
3)安装垂直接地级,垂直接地极是实际10kV配电线路避雷措施之中最常用同时也是最高效的措施,通过垂直接地级的特性,将其安装在深孔之中,在防雷设备的引线处钻孔引线,通过土地来降低电阻阻值,其防雷效果较好,进而被广泛使用。 3.5配电设备的保护措施
在10kV配电线路之中,雷击事故发生时,直接影响到的部位就是配电设备了。作为配电线路中的关键设备,对于其防雷措施不能大意,一般对配电设备采用三点共地的接地保护,在配电设备中主上开关处、环网柜还有电缆的分支箱等等设备都要安装避雷器保证安全。
3.6提高配电设备质量
10kV配电线路之中有一项隐蔽却不可获取的工程——接地网,主要作用是保证雷击事故后能够将电流迅速释放。这就对接地网的本身质量提出了较高的要求,同时,也是整个配电线路防雷工程的质量保证,在接地网的接地极焊接工作上,需要焊接保质保量完成,在施工之中,将非必要因素造成的影响降低到最小,整个接地电阻的阻值都要符合标准规定。
3.7自动重合闸装置
10kV配电线路之中发生的雷击事故,如果影响到了电缆导致故障,这类故障很难及时修复,为了避免因这类故障而造成更严重的雷击事故,需要线路根据实际情况来自行自动重合闸,来避免更严重的事故。
事实上,纯电缆的线路之中安装自动重合闸装置并不合适,一般不采用,往往会将装置安装到架空线路上,以此来保障配电线路的供电安全;如果碰上了电缆和架空电路相互混合的配电线路,就需要根据实际情况进行细致的分析后决定是否采用自动重合闸装置,不过,当出现电缆线路占据整个配电线路一般比重的情况,就不应该采用自动重合闸装置了。
3.8雷电过电压的预防及治理
10kV配电线路之中,对于配电设备的电容要有把控,如果配电的电容超过了10A,就需要安装消弧装置来减少残流,同时,对于整个配电网的故障降低也有着积极的作用,可以说,它也有着良好的防雷性能。当遭受雷击时,由避雷设施将其导入地面,残余的雷电流经过消弧线圈后迅速熄灭,保证了线路的及时恢复运行,同时消弧线圈能够将谐振电压有效消除,其消谐能力相较于其他类的消谐设备效果极佳。
结束语
目前,我国的电力系统之中,10kV配电线路起着重要的作用,当其出现问题时,对整个电力系统都会有巨大的影响,其中,雷击事故造成的影响市极為严重的,对于其防雷措施也需要详细的探究,本文对10kV配电线路雷击事故类型、原因进行了分析,根据不同的情况,提出了不同的建议,按照不同方面,提出了针对性的处理方法,希望能借此来减少雷击事故对线路的影响,进而维护整个配电线路的安全,进一步保障电力系统供电质量和供电安全,希望能够有效提高电网的安全可靠性,促进经济的进步,社会的发展。
参考文献:
[1]李孛,10kV配电线路防雷措施研究[D],长沙理工大学,2009
[2]郭省平,10kV配电线路防雷措施分析[J],2015
[3]王莉,配电线路雷击防雷措施浅析,《硅谷》2011,05期