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[摘 要]本文笔者根据自己的工作实践,从架空绝缘导线雷击断线防护措施、采用间隙与避雷器配合对配电线路进行保护、配电设备的防雷保护三方面探讨了配电线路防雷措施。
[关键词]配电线路;防雷措施
中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0059-01
引言
随着经济社会的发展,人们对电能的依赖越来越强,对供电可靠性的要求越来越高。配电网是直接向广大电力用户分配电能的网络,因而配电网的安全和供电可靠性越来越受到重视。配电网络由于网状的网络结构复杂、绝缘水平较低,不但直击雷能造成雷害事故,且感应雷也能造成较大的危害。下面笔者探讨了配电线路防雷措施。
一、架空绝缘导线雷击断线防护措施
1、提高线路局部绝缘水平
为了降低线路造价,可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式,即在绝缘导线固定处加厚绝缘,如图所示,使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线。
图1 加强局部绝缘示意图
2、安装避雷器进行保护
由于无间隙避雷器长期承受工频电压,还要间歇地承受雷电过电压及工频续流,避雷器容易老化,所以避雷器故障很多,影响配电线路的供电可靠性。因此,在配电线路中可选用免维护氧化锌避雷器,对配电线路中的易击段进行有选择的安装,安装处除线路中的易击段外还应在相应的配电设备(配电变压器、柱上开关等)进行安装,对配电线路进行全面的保护。
3、在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿
我们在试验室采用如2接线对架空绝缘导线的绝缘子两端并联保护间隙,做雷电冲击试验,结果表明:只要把间隙的放电电压调整到等于或略大于绝缘子的冲击放电电压,线路的雷电放电就会在保护间隙之间发生,从而可以有效防止绝缘导线的击穿,也就彻底解决了绝缘导线的雷击断线问题。
图2 绝缘子两端并联间隙防止架空绝缘导线绝缘侧击穿
二、采用间隙与避雷器配合对配电线路进行保护
1、避雷器的安装
避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果,但是避雷器只能保护安装避雷器的当级杆塔,如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护,将取得很好的效果,但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合,而且全线安装避雷器的运行维护也是很大的问题,因此,应当在配电线路中有选择的安装避雷器进行保护,将避雷器的安装建议如下:
(1)在配电线路雷害事故多发段杆塔进行安装;
(2)在配电线路分支处杆塔安装避雷器:
(3)在配电变压器、柱上开关、刀闸等重要配电设备处安装避雷器进行保护:
(4)在线路T接处安装避雷器进行保护;
(5)在架空绝缘线路与电缆线路转换处安装避雷器进行保护.
2、井联间隙绝缘子的使用
配电线路距离长,经过地形复杂,易于遭受雷击。因雷击引起的感应雷过电压,常会造成绝缘子串闪络烧毁,线路跳闸、架空绝缘导线断线等事故。通过近十年来国内外运行经验表明,配电线路50%以上的事故是由雷害引起的,因此目前大气过电压引起的绝缘闪络已经成为线路故障的主要原因。且配电线路在防雷措施方面较输电线路而言要简单,不采用架设避雷线、祸合地线等方法,仅采用加强绝缘、安装线路避雷器等方法,但是它们都有一定的局限性。且由于配电线路绝缘水平低,加强绝缘可提高耐雷水平,但受杆塔尺寸的限制,安装线路避雷器效果好,但投资巨大,只能用于线路雷电易击段、易击点、易击相。针对这种情况,我们可以配电线路设计结构简单,维护方便的保护间隙,它可以安装在绝缘子串两端,当雷击线路时它在系统中与自动重合闸配合使用,即可将雷电流及时接地,又可对用户三、配电设备的防雷保护
1、配电变压器的防雷保护
好多地区配电线路中的配电变压器普遍采用在高压侧装设氧化锌避雷器保护,避雷器应尽可能靠近变压器装设,其接地线应与变压器的金属外壳以及低压侧中性点连在一起共同接地。之所以要三点连在一起共同接地,是考虑到在雷电波侵袭时,避雷器动作,若避雷器独立接地,则雷电流通过接地电阻的压降可能比避雷器上的残压还大,变压器将承受这两者叠加的过电压作用,危害性大大增加。现将避雷器接地线连至变压器外壳上,则变压器绝缘只承受残压的作用,只是外壳电位大大增加,其值等于通过避雷器雷电流在接地装置上的压降,可能会反击低压绕组.为此,需将低压侧中性点与外壳连接,免除逆闪络。保护变压器的避雷器安装在高压侧,与低压侧中性线变压器金属外壳连接在一起,同用一个接地体接地。直击高压侧线路或高压线遭受感应雷,高压侧避雷器动作,雷电流I通过避雷器和接地装置散入大地,使接地体呈现电压U=IRch(Rch为接地体的冲击接地电阻)。由于配电变压器低压侧绕组中性点与外壳相连,所以此U值就作用在低压侧绕组及与其相连接的线路上,又因为低压线圈波阻比低压线路波阻大得多,U的绝大部分都加在低压绕组上,由于配电变压器低压侧没有避雷器保护,通过高、低压线圈的电磁祸合作用,将按配电变压器变比比例在高压线圈上产生一个很高的过电压(称为反变换过程),使高压线圈绝缘损坏,这种引起高压侧中性点过电压的现象叫“反变换”过电压。
2、柱上开关的防雷保护
为了电网运行方面的需要,在6~10kV电网中安装了一定的柱上开关与刀闸,这对保证配电网的运行方式的灵活性,提高供电可靠性起了很大的作用,但是往往缺忽略了这些开关设备的防雷保护措施,在柱上开关和刀闸处有些没有安装避雷器保护,或者仅仅在开关的一侧装设避雷器保护,当开关断开时,将会造成雷电波的全反射,在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏,因此,开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要一部分,应该在开关或刀闸两侧安装避雷器对进行保护,避免在防雷保护上存在的缺陷。
3、电缆分支箱的防雷保护
由于电力系统的发展,电缆线路在配电线路中应用越来越广泛,电缆分支箱和环网柜在配电线路中的使用越来越广泛,它的防雷问题也成一个突出的问题。在电缆化的环网供电系统中,需采取措施抑制感应雷过电压,通常的措施是采用避雷器,其保护点位置的选择有两种做法,一是在整个环网回路中的每个单元均安装避雷器,该方法由于环网回路中安装的避雷器数量较多,降低了系统运行的可靠性且增加成本。方法二则有选择地在环网单元安装避雷器保护。上述两种避雷器安装措施应根据电网的实际情况进行选择,但是如果在环网回路中有一段架空线路的话,则应在架空线路的两端的环网单元安装避雷器进行保护。在避雷器选择方面,具备防爆脱离功能和免维护的无间隙金属氧化锌避雷器更是首选。通常在配电设备中选用HY5WS-12.7/50型避雷器,该型号的避雷器具有防水、耐污、防爆和密封性能好等特点,且体积小,重量轻,易安装。
结语
以上本文笔者对配电线路防雷措施进行了粗略探讨,由于时间和篇幅有限,还有许多内容没涉及到,如:采用线路避雷器、采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护等等,在今后的工作中笔者继续研究。
参考文献
[1] 陈伟明.10kV架空绝缘导线雷击断线分析及预防.供用电,2005 ,22
[2] 陈维江,孙昭英,王献丽.35 kV架空送电线路防雷措施研究.电网技术,2007,31.
[关键词]配电线路;防雷措施
中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0059-01
引言
随着经济社会的发展,人们对电能的依赖越来越强,对供电可靠性的要求越来越高。配电网是直接向广大电力用户分配电能的网络,因而配电网的安全和供电可靠性越来越受到重视。配电网络由于网状的网络结构复杂、绝缘水平较低,不但直击雷能造成雷害事故,且感应雷也能造成较大的危害。下面笔者探讨了配电线路防雷措施。
一、架空绝缘导线雷击断线防护措施
1、提高线路局部绝缘水平
为了降低线路造价,可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式,即在绝缘导线固定处加厚绝缘,如图所示,使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线。
图1 加强局部绝缘示意图
2、安装避雷器进行保护
由于无间隙避雷器长期承受工频电压,还要间歇地承受雷电过电压及工频续流,避雷器容易老化,所以避雷器故障很多,影响配电线路的供电可靠性。因此,在配电线路中可选用免维护氧化锌避雷器,对配电线路中的易击段进行有选择的安装,安装处除线路中的易击段外还应在相应的配电设备(配电变压器、柱上开关等)进行安装,对配电线路进行全面的保护。
3、在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿
我们在试验室采用如2接线对架空绝缘导线的绝缘子两端并联保护间隙,做雷电冲击试验,结果表明:只要把间隙的放电电压调整到等于或略大于绝缘子的冲击放电电压,线路的雷电放电就会在保护间隙之间发生,从而可以有效防止绝缘导线的击穿,也就彻底解决了绝缘导线的雷击断线问题。
图2 绝缘子两端并联间隙防止架空绝缘导线绝缘侧击穿
二、采用间隙与避雷器配合对配电线路进行保护
1、避雷器的安装
避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果,但是避雷器只能保护安装避雷器的当级杆塔,如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护,将取得很好的效果,但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合,而且全线安装避雷器的运行维护也是很大的问题,因此,应当在配电线路中有选择的安装避雷器进行保护,将避雷器的安装建议如下:
(1)在配电线路雷害事故多发段杆塔进行安装;
(2)在配电线路分支处杆塔安装避雷器:
(3)在配电变压器、柱上开关、刀闸等重要配电设备处安装避雷器进行保护:
(4)在线路T接处安装避雷器进行保护;
(5)在架空绝缘线路与电缆线路转换处安装避雷器进行保护.
2、井联间隙绝缘子的使用
配电线路距离长,经过地形复杂,易于遭受雷击。因雷击引起的感应雷过电压,常会造成绝缘子串闪络烧毁,线路跳闸、架空绝缘导线断线等事故。通过近十年来国内外运行经验表明,配电线路50%以上的事故是由雷害引起的,因此目前大气过电压引起的绝缘闪络已经成为线路故障的主要原因。且配电线路在防雷措施方面较输电线路而言要简单,不采用架设避雷线、祸合地线等方法,仅采用加强绝缘、安装线路避雷器等方法,但是它们都有一定的局限性。且由于配电线路绝缘水平低,加强绝缘可提高耐雷水平,但受杆塔尺寸的限制,安装线路避雷器效果好,但投资巨大,只能用于线路雷电易击段、易击点、易击相。针对这种情况,我们可以配电线路设计结构简单,维护方便的保护间隙,它可以安装在绝缘子串两端,当雷击线路时它在系统中与自动重合闸配合使用,即可将雷电流及时接地,又可对用户三、配电设备的防雷保护
1、配电变压器的防雷保护
好多地区配电线路中的配电变压器普遍采用在高压侧装设氧化锌避雷器保护,避雷器应尽可能靠近变压器装设,其接地线应与变压器的金属外壳以及低压侧中性点连在一起共同接地。之所以要三点连在一起共同接地,是考虑到在雷电波侵袭时,避雷器动作,若避雷器独立接地,则雷电流通过接地电阻的压降可能比避雷器上的残压还大,变压器将承受这两者叠加的过电压作用,危害性大大增加。现将避雷器接地线连至变压器外壳上,则变压器绝缘只承受残压的作用,只是外壳电位大大增加,其值等于通过避雷器雷电流在接地装置上的压降,可能会反击低压绕组.为此,需将低压侧中性点与外壳连接,免除逆闪络。保护变压器的避雷器安装在高压侧,与低压侧中性线变压器金属外壳连接在一起,同用一个接地体接地。直击高压侧线路或高压线遭受感应雷,高压侧避雷器动作,雷电流I通过避雷器和接地装置散入大地,使接地体呈现电压U=IRch(Rch为接地体的冲击接地电阻)。由于配电变压器低压侧绕组中性点与外壳相连,所以此U值就作用在低压侧绕组及与其相连接的线路上,又因为低压线圈波阻比低压线路波阻大得多,U的绝大部分都加在低压绕组上,由于配电变压器低压侧没有避雷器保护,通过高、低压线圈的电磁祸合作用,将按配电变压器变比比例在高压线圈上产生一个很高的过电压(称为反变换过程),使高压线圈绝缘损坏,这种引起高压侧中性点过电压的现象叫“反变换”过电压。
2、柱上开关的防雷保护
为了电网运行方面的需要,在6~10kV电网中安装了一定的柱上开关与刀闸,这对保证配电网的运行方式的灵活性,提高供电可靠性起了很大的作用,但是往往缺忽略了这些开关设备的防雷保护措施,在柱上开关和刀闸处有些没有安装避雷器保护,或者仅仅在开关的一侧装设避雷器保护,当开关断开时,将会造成雷电波的全反射,在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏,因此,开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要一部分,应该在开关或刀闸两侧安装避雷器对进行保护,避免在防雷保护上存在的缺陷。
3、电缆分支箱的防雷保护
由于电力系统的发展,电缆线路在配电线路中应用越来越广泛,电缆分支箱和环网柜在配电线路中的使用越来越广泛,它的防雷问题也成一个突出的问题。在电缆化的环网供电系统中,需采取措施抑制感应雷过电压,通常的措施是采用避雷器,其保护点位置的选择有两种做法,一是在整个环网回路中的每个单元均安装避雷器,该方法由于环网回路中安装的避雷器数量较多,降低了系统运行的可靠性且增加成本。方法二则有选择地在环网单元安装避雷器保护。上述两种避雷器安装措施应根据电网的实际情况进行选择,但是如果在环网回路中有一段架空线路的话,则应在架空线路的两端的环网单元安装避雷器进行保护。在避雷器选择方面,具备防爆脱离功能和免维护的无间隙金属氧化锌避雷器更是首选。通常在配电设备中选用HY5WS-12.7/50型避雷器,该型号的避雷器具有防水、耐污、防爆和密封性能好等特点,且体积小,重量轻,易安装。
结语
以上本文笔者对配电线路防雷措施进行了粗略探讨,由于时间和篇幅有限,还有许多内容没涉及到,如:采用线路避雷器、采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护等等,在今后的工作中笔者继续研究。
参考文献
[1] 陈伟明.10kV架空绝缘导线雷击断线分析及预防.供用电,2005 ,22
[2] 陈维江,孙昭英,王献丽.35 kV架空送电线路防雷措施研究.电网技术,2007,31.