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10kV架空配电线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施
10kV架空配电线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施

摘要:针对10KV架空配电线路常发生雷击断线事故,从而进行防范措施探讨,以求提高10KV 配电网安全运行水平。目前10KV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。

但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。

以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。

一、雷击断线与跳闸机理

1电弧放电规律

①电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。

②雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。

③当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。

2 架空绝缘导线断线

当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。

3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁

当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。

二、灭弧方法

1使电弧的弧根拉长熄灭

2断路器跳闸灭弧

3使过电压能量释放

三、防止雷击断线与跳闸事故的思路

1 提高线路绝缘水平或避免产生雷电过电压。

如:局部加强绝缘、架空避雷线

2 使电弧燃烧熔断导线的时间延长到超过断路器跳闸的时间,通过断路器跳闸来灭弧。

如:放电绝缘子、保护间隙、防雷金具等

3 使电弧在熔断导线前瞬间熄灭。

如:避雷器、线路过电压保护器等

四、过电压保护措施

1 局部加强绝缘提高线路绝缘水平

将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担,全线提高线路绝缘水平,雷电引发的工频续流因爬距大而无法建弧。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也是一种尝试的办法。

优点:有效提高线路绝缘水平,免维护。

缺点:更换绝缘子的投资成本较大,而且只能减少断线机率,防止绝缘导线雷击断线效果不明显。

2 架空避雷线

作用:

在空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线路进行屏蔽保护,架空绝缘线上的感应电压将降低(1-k)倍,k为避雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。

缺点:

①投资成本大。

②雷击架空避雷线后容易造成反击闪络/定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络:仍然可能引发工频续流熔断绝缘导线。

3 保护间隙

作用:

保护间隙将电弧拉长,使电网电压不能维持电弧燃烧,是一种最简单的灭弧装置。

缺点:

①间隙不能切断雷电流之后的工频短路电流,必须借助于自动重合闸配合来切断电弧。

②间隙电压扰动将影响电能质量。

③间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。

4 放电绝缘子

也称放电绝缘子或钳位绝缘子。

日本东京电力公司采用放电钳位绝缘子以防止绝缘导线雷击断线,如图所示。即在绝缘导线固定处剥离绝缘层,加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时,工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流,从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。

5 防雷金具

防雷金具在原理上与钳位绝缘子相同。

在绝缘导线固定处剥离绝缘层,加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时,工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流,从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。

6 悬垂线夹闪络保护器

根据同一原理,芬兰Nokia公司研发的被覆线配电系统(SAX系统),采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器,悬垂线夹承受工频电弧。该装置抗震性能较差,线路风吹舞动时,常发生故障。

﹡放电绝缘子、防雷金具及悬垂线夹的缺点:

①对供电可靠性和电能质量有所降低;

②存在如何防水浸入绝缘线芯的问题,可能导致导线线芯的电化学腐蚀引起断线;

③由于绝缘层的收缩作用和不同材料的热胀系数不同,剥离部分的长度很难控制在一个固定的值,可能露出带电部分;

④靠绝缘子及放电间隙硬扛雷电流、工频续电流,需要线路出线断路器配合掉闸、重合闸,需要顾及出线断路器的性能;

⑤影响绝缘导线的机械拉伸性能。

7 增长闪络路径

通过增长闪络路径,降低工频建弧率,是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。俄罗斯国家电力公司首先提出长闪络间隙保护方式,如图所示。在横担上安装一U形绝缘闪络路径,使U形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子放电电压低。当雷电过电压时,该间隙先于绝缘子击穿闪络,并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长,就可以阻止工频续流建弧,切断工频续流。

优点:投资成本较低,免维护。

缺点:如何保持间隙的问题和如何与同杆及其它线路保持间距的问题很难解决,间隙电压扰动将影响电能质量。

8 限流消弧角

该装置利用放电线夹刺穿绝缘导线的绝缘层,形成对氧化锌限流元件3的尖端放电间隙,当线路出现雷电过电压时,尖端间隙2首先放电,雷电流经氧化锌限流元件释放,而工频续流则被氧化锌限流元件截断,从而防止架空绝缘线路雷击断线事故的发生。

9 氧化锌避雷器

作用:

随着氧化锌阀片的技术性能提高,氧化锌避雷器优良的保护性能已被人们接受,近年来广泛地应用于电气设备过电压保护。

缺点:

①保护范围较小:只能够保护附近的电气设备免受雷害。

②长期承受运行电压:加速了电阻片的劣化而损坏。

③在消弧线圈接地系统中,如果发生避雷器击穿,将会造成长接地。

10 架空线路过电压保护器

架空线路过电压保护器是消化吸收日本、澳大利亚采用限流消弧角的工作原理,在国内率先研制开发成功适合国情的防雷技术措施,填补了国内防止架空导线雷击断线和跳闸新技术和新措施的空白。

它是由非线性电阻限流元件(氧化锌阀片)串联放电间隙组成,安装在线路绝缘子上。

它的保护原理是:当雷电过电压或其它故障原因引发对地闪络形成金属性电弧放电短路时,线路保护器中特殊设计的不锈钢引流环可以将KA级工频续流直接引向氧化锌非线性电

阻限流元件,并借助于氧化锌电阻的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波。尖顶波电流在过零前有相当长的时间内电流幅值较小,同时,限流元件的残压削减放电电压,使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流,达到有效防止架空导线因工频续流高温而熔断(雷击断线)或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合,在雷电过电压的作用下通流动作,释放雷电过电压能量,有效限制雷电过电压。

﹡线路过电压保护器的优缺点:

缺点:

①投资较大;

②杆上设备数量增加;

③需要安装接地装置。

优点:

①安装方便,不需更换绝缘子,也不需更改原有线路设计;

②它的灭弧原理是通过限流元件快速切断工频续流,有效限制雷电过电压,不需断路器跳闸灭弧,不会造成供电中断或影响供电质量;

③不需破开导线绝缘层,无需解决导线密封防水问题,不会影响导线机械拉伸性能和使用寿命;

④不承受工频电压,线路损耗低,使用寿命长免维护;

⑤串联间隙的隔离效果可避免故障时形成单相死接地,也不影响线路的安全运行。五、取得效果

南昌经济技术开发区电力有限公司2009年投资20余万元,加大供电区域内的架空配电线路防雷改造工作,对雷击频繁动作断线的线路进行改造,对每基砼电杆安装线路过压保护保护器,还对每基砼电杆加装接地装置,接地电阻值小于10欧姆。通过一年来运行或雷击考验,经过在架空配电线路安装了过压保护器的线路,雷击断线跳闸率明显降低,取得了良好的效果。2010年,加大对其它线路改造力度,并坚持对每基砼电杆加装过压保护器原则,从而彻底降低雷击断线事故率,提高供电可靠率。

六、结束语

综合上述,对于防止架空配电线路导线雷击断线措施是多种多样的,各有优缺点,南昌

经济技术开发区电力有限公司根据自身实际情况,采取了在架空配电线路安装过压保护器措施,有效地防止雷击断线事故发生,保证配电网安全运行。

参考文献:

4徐颖. 许士珩交流电力系统过电压防护及绝缘配合2006

5朱晓琛.杨成钢.李景禄.杨廷方配电网故障及其控制措施研究[期刊论文]-长沙电力学院学报(自然科学版)2004(2)

6欧洲华.配电变压器受雷击分析与防雷措施[期刊论文]-水利电力机械2007(9)

7郭向军.配电网过电压在线监测系统的设计与开发[学位论文]2005

8朱德恒.严璋高电压绝缘1992

9吴根富.氧化锌避雷器的应用与分析[期刊论文]-电气开关2004(5)

10沈海滨.陈维江.张少军.陈平.袁力.尹彬.李文龙一种防止10KV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器[期刊论文]-电网技术2007(3)

11周荣斌.线路型避雷器的应用[期刊论文]-广东电力2005(12)

12邱雪花.线路避雷器在输电线路中的应用与研究2007

10KV架空线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施 目前10kV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。 但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1 电弧放电规律 (1)配电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。 (2)雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。 (3)当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。 二、灭弧方法 1 使电弧的弧根拉长熄灭 2 断路器跳闸灭弧 3 使过电压能量释放 三、防止雷击断线与跳闸事故的思路

配电系统的防雷与接地(通用版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 配电系统的防雷与接地(通用 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

配电系统的防雷与接地(通用版) 雷电的危害,大家是有目共睹的。然而,近几年随着电网的改造,特别是城网改造和变电所自动化系统的建设,大家可能对这些设备的防雷接地保护还是认识不足,以致造成了多起雷害事故,造成自动化系统的瘫痪和一些电网设备事故,损失是比较严重的。因此,我们有必要探讨一下供、配电系统的防雷接地问题,为设计和施工人员提供一定的帮助。 1电力线路的防雷与接地 1.1输电线路的防雷与接地 输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。 (1)35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设

1~2km的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器。 (2)110kV线路应全线架设避雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线。 (3)220kV线路应全线架设避雷线,同时应采用双避雷线。 对于架设避雷线的线路,应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角,一般采用20°~30°保护角,同时做好杆塔的接地。根据土壤电阻率的不同,杆塔的工频接地电阻,不宜大于表1所列数值。 表1杆塔的接地电阻 地壤电阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至1000 工频接地电阻(Ω)101520 对于35kV线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数,一般应满足以下条件: ①持续运行电压(有效值)不小于40.8kV; ②额定电压(有效值)不小于51kV;

浅析输配电线路的雷击故障与防雷措施

浅析输配电线路的雷击故障与防雷措施 发表时间:2018-06-25T16:32:48.163Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:郑钊源 [导读] 摘要:输电线路是电网的基本组成部分,常面临各种不同地理环境和气候环境的影响,当不利条件及组合足以导致线路故障时,就会影响线路的安全运行,严重时甚至会形成大面积停电事故。 (广东电网有限责任公司湛江徐闻供电局广东湛江 524000) 摘要:输电线路是电网的基本组成部分,常面临各种不同地理环境和气候环境的影响,当不利条件及组合足以导致线路故障时,就会影响线路的安全运行,严重时甚至会形成大面积停电事故。本文主要对输变电线路雷击故障与防雷措施进行研究分析。 关键词:输配电线路;雷击故障;防雷措施 1.雷电对于输电线路的危害 从输电线路以及电网的安全考虑,雷电的危害主要体现在两个方面:一是雷电放在输电线路上,会引起很高的过电压,导致继电保护动作跳闸,切断运行线路造成巨大损失;考验周围设备的绝缘水平和耐受能力,对人员、设备造成威胁。二是雷电带来巨大电流施加在输电线路上,导致雷电击中点炸毁、燃烧使导线损毁或熔断,巨大电流产生的强大电动力还会造成杆塔等电力设备的机械损伤。 雷电导致的灾害往往不能通过电力系统自身的修复能力自动恢复,造成设备损坏更是需要一定时间和力量进行检修处理。雷电发生集中在春季和夏季,正是生产集中的时期,这一时期的电力中断将会造成极大的经济损失。雷电天气发生在夜晚、环境恶劣地区的可能性较大,更增大了检修的难度。此外,运行中的输电线路比不带电的输电线路遭受雷击的可能性更大。我国每年都有大量因雷电导致停电事故的报道,有效的防雷可以避免这些事故的发生,对于减少经济损失和提高电网安全可靠运行水平具有极其重要的意义。 2.输配电线路遭受雷击的形式 线路遭受雷击的形式主要包括感应雷、直击雷、球形雷。 2.1直击雷 直击雷在发生时候可以让巨大的雷电电流侵入地表,使得被雷击的地方接触的到的各种金属产生很高的对地电压,很容易发生触电事故的发生。同时,由于直接雷击释放出的电流巨大,冲击电压很容易让电力变压器和发电机发生烧毁,也可能造成电线烧毁,或者断裂,因而产生停电,甚至诱发火灾,因此,这种雷电的毁灭性巨大,造成的损失严重。 2.2球形雷 球形雷出现的次数少而不规则,因此取得的资料十分有限,其发生的原理现在还没有形成统一的观点。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内,极其危险。 2.3雷电感应,也称感应雷 雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场;这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压,造成对人体或者设备的二次放电,从而损坏电气设备。 3.输配电线路防雷措施分析 3.1建立健全科学合理的整体防雷系统 从整个输配电线路系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。 3.2减小保护角 随着线路保护角的逐渐减小,线路的绕击率呈下降趋势,减小保护角是降低绕击跳闸率比较有效的方法。但是对于已建线路,改变线路保护角可行性较差,并且对于山区地面倾角较大的杆塔,由于受塔头设计的限制保护角不可能大幅度降低,应采取其它有效的绕击防护措施,减小保护角技术经济性不高。 3.3安装塔头避雷针 通过在塔头安装可控放电避雷针,可有效提高杆塔的引雷能力,增强杆塔对其附近导线的雷电屏蔽能力,从而降低雷电绕击导线的概率,减小绕击跳闸率,同时,由于能发生绕击的雷电流一般较小,接地电阻值控制在允许范围内时被吸引至杆塔时也不会产生反击闪络,不增加反击跳闸率。合理的安装方式和安装方法对可控放电避雷针的防护效果非常关键,同时一定要控制好杆塔接地电阻,对不合格杆塔应进行降阻改造,以确保可控放电避雷针发挥更好的防护效果。 3.4架设耦合地线及耦合地埋线 架设耦合地线虽不能减少绕击率,但能在雷击杆塔时起分流作用和耦合作用,降低杆塔绝缘子上所承受的电压,提高线路的耐雷水平。在 220kV 双避雷线线路上架设耦合地线后,耦合系数由0.275增大到0.364,分流作用也明显增大;当杆塔冲击接地电阻为16―100Ω时,耦合地线分流为8%―21.5%,华东电力试验研究所进行的试验测量并提出耦合地线能分流12%― 22%。在接地电阻较大的山区,杆塔所处的地质条件差,电阻率较高(如达到2000 Ω.m),降低接地电阻非常困难时采用在架空线下加装耦合地线,能起到较好的分流和耦合作用,降低雷击跳闸的概率。与耦合地线雷同的耦合地埋线也可以降低接地电阻及起一部分架空地线的作用。国外的运行经验证明:耦合地埋线是降低高土壤电 阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一,曾在一个 20 基杆塔的易击段埋设耦合地线后,10年中只发生一次雷击故障,国外文献介绍可降低跳闸率40%,显著提高线路耐雷水平。 3.5采用差绝缘或不平衡绝缘方式 这种方式一直以来都存在争议,且它也受到杆塔尺寸的限制。差绝缘方式适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的中低压系统,且导线为三角形排列的情况。采用差绝缘方式的同一基杆塔上三相绝缘有差异,下面两相较之最上面一相各增加一片绝缘子,当雷击杆塔或上导线时,由于上导线绝缘相对较“弱”而先击穿,雷电流经杆塔入地,避免了两相闪络。在同杆双回的线路中也有采用不平衡绝缘方式以达

电力企业信息系统的整体防雷保护参考文本

电力企业信息系统的整体防雷保护参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力企业信息系统的整体防雷保护参考 文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的,在 国内,尤其是雷电频繁的华南地区,易发生雷电对电力企 业计算机系统的干扰和破坏事故,致使各类电子设备损 坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能 远远超出设备本身的价值,如导致系统的中断或瘫痪,造 成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称 “广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安 全的重要性,于20xx年对计算机系统进行了有效的防雷保 护。 1 整体防雷保护技术 1.1 防雷保护的三道防线

雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击,巨大能量集中在闪击点,直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金属接闪体迎击雷电,利用下线将电流导向大地,从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流,是普通的电子设备难以承受的,因此,阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2 防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上,提出了分级保护、整体防雷的理论体

10kV架空配电线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施 摘要:针对10KV架空配电线路常发生雷击断线事故,从而进行防范措施探讨,以求提高10KV 配电网安全运行水平。目前10KV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。 但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1电弧放电规律 ①电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。 ②雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。 ③当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。

配电系统的防雷与接地(标准版)

配电系统的防雷与接地(标准 版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0628

配电系统的防雷与接地(标准版) 雷电的危害,大家是有目共睹的。然而,近几年随着电网的改造,特别是城网改造和变电所自动化系统的建设,大家可能对这些设备的防雷接地保护还是认识不足,以致造成了多起雷害事故,造成自动化系统的瘫痪和一些电网设备事故,损失是比较严重的。因此,我们有必要探讨一下供、配电系统的防雷接地问题,为设计和施工人员提供一定的帮助。 1电力线路的防雷与接地 1.1输电线路的防雷与接地 输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。 (1)35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设

1~2km的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器。 (2)110kV线路应全线架设避雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线。 (3)220kV线路应全线架设避雷线,同时应采用双避雷线。 对于架设避雷线的线路,应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角,一般采用20°~30°保护角,同时做好杆塔的接地。根据土壤电阻率的不同,杆塔的工频接地电阻,不宜大于表1所列数值。 表1杆塔的接地电阻 地壤电阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至1000 工频接地电阻(Ω)101520 对于35kV线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数,一般应满足以下条件: ①持续运行电压(有效值)不小于40.8kV; ②额定电压(有效值)不小于51kV;

低压供配电系统雷电防护措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 低压供配电系统雷电防护 措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1025-73 低压供配电系统雷电防护措施(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常 工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 雷电或大容量电气设备的操作会在供电系统内外产生电涌,其对供电系统和用电设备的影响已成为人们关注的焦点。低压供电系统的外部电涌主要来自于雷击放电,它由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电过程包括两次或三次闪电,每次闪电之间大约相隔1/20s的时间。大多数闪电电流在10~100kA之间降落,其持续时间一般小于100μs. 供电系统的内部浪涌主要来自于供电系统中大容量设备、变频设备和非线行用电设备的使用。供电系统的内、外部浪涌会对一些敏感的电子设备造成损坏,即使是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源部分或整个电子设备损坏。在雷电对设备造成的损害事故中,由电

配电系统防雷保护

摘要:本文介绍工厂供配电系统的组成及过电压的来源、分类,重点阐述防雷保护装置及工厂供配电系统的防雷保护,详细介绍了架空线路﹑变电所等的防雷措施。 关键词:供配电系统过电压雷电防护 1、引言 雷电主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种破坏形式。如果供配电系统无雷电防护,一旦遭受雷击,雷电流沿着金属导线,侵入各种设备,将会对工厂的电子电气设备,人员造成极大的危害,还可能造成工厂长时间不能投入正常的生产,使工厂蒙受更大的经济损失。所以,对供配电系统进行正确的系统的雷电防护是非常重要的。 2、供配电系统简介 供配电系统是电力系统的一个重要组成部分,是电力系统中110千伏及以下电压等级,对某地区或工业进行供配电的系统。它涉及电力系统中分配电能和使用电能两个环节。 电能的使用主要集中在工业用电,商业用电和居民用电。通常将向工业企业供配电系统称为工厂供配电系统;将向商业和居民用电供配电系统称为民用供配电系统。 工厂供配电系统由总降压变电所﹑高压配电线路﹑车间变电所﹑低压配电线路及用电设备组成。 (1)总降压变电所:负责将35至110千伏的外部供电电压变换

为6至10千伏的厂区的高配电电压,给厂区各车间变电所或高压电动机供电。 (2)车间变电所:在一个生产车间,根据生产规模.用电量大小等情况,可设一个或多个车间变电所,将6至10千伏降为380V/220V,再通过车间低压配电线路,给车间用电设备。 (3)配电线路:分为厂区高压配电线路和车间配电线路。高压配电线路将总降压变电所、车间变电所和高压设备连接起来。低压车间变电所主要用以下低压用电设备供应电能。 3、工厂供配电系统过电压的来源与分类 供配电系统在正常运行时,电气设备或线路上所受电压为其相应的额定电压,由于种种原因,还会受到比工作电压高得多的电压(“过电压”)作用,直接危害到绝缘的正常工作。按过电压产生的原因,可分为部过电压和外部过电压。 外部过电压是供配电系统的建筑物或设备由于受到大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。包括直击雷过电压和感应雷过电压:部过电压是由电力系统本身的开关操作、短路等原因,使系统参数发生变化时电磁场产生振荡,积累而引起的过电压。包括操作过电压和暂态过电压。 4、工厂供配电系统的防雷与接地 4.1架空线路的防雷保护 4.1.1架设避雷线 这是防雷的有效措施,但造价高,因此只在66千伏以上的加宽

配电系统的防雷和接地

配电系统的防雷和接地 近几年随着电网的改造,配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,配网的供电可靠性有所提升,然而由于雷电引起的设备事故仍时有发生,对系统稳定运行具有一定的破坏性。为有效避免雷电对配电系统的危害,本文针对10kV 配网线路及配电变压器等设备的防雷措施现状,分析10kV架空线路、电缆线路和配电变压器等配电设备长期运行中发生的雷电破坏情况,提出解决方法和防雷措施,为运行人员提供一定的帮助。 标签:10kV配电线路;10kV配电设备;防雷;接地;措施 雷击虽然是自然界中一种常见的放电现象,但雷击过程中的直击雷、感应雷或雷电侵入波对配电系统的设备产生高电压冲击,直接影响到配电系统的绝缘水平,容易形成设备短路、爆炸以及火灾等问题,最终造成配电网络大面积的停电故障。特别是随着配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,所以雷击产生的配电设备的损失都比较严重,可见如何提高配电系统的防雷接地水平,有效降低雷害损失,已成为运行人员当前重要的任务。 1 10kV线路的防雷和接地 1.1 10kV裸导线线路 配电线路的防雷措施可以选择避雷线或避雷器等设施,具体需要考虑配电线路的电压等级和线路情况,例如10kv裸导线路可以通过架设避雷线来预防雷击,但考虑到施工成本和便利性,实际工程中通常仅在重要负荷处采用避雷线,在雷电活动频繁地段采用避雷器的方式来达到防雷目的。实践数据表明,对于架空线路按每500-600米加装一组避雷器较为有效、可靠,只要规范做好杆塔接地措施,便能够十分有效的降低或避免雷击事故侵害。 1.2 10kV架空绝缘线线路 随着城市配电网的改造,大部分的配电线路都换成了交联聚乙烯电缆,但是相比裸导线而言防雷措施并没有随之改进,导致雷击绝缘线事故时有发生,其原因在于雷击过电压闪络,大气压中的大电流放电。雷电侵入架空绝缘线路时,瞬间电流虽然时间较短,但电流较大,虽不能烧断导线,但能在电缆绝缘层击穿出孔。当雷电经过两相或三相的金属性短路通道时,就会引发数千安培工频电流,时间在0.2秒左右,会导致跳闸事故,架空绝缘电缆的绝缘层会阻碍电弧滑动,电弧根固定于击穿点处,且在断路器动作前烧坏导线。 针对上述问题,可采用以下措施:(1)增强绝缘子耐压水平,更换防雷绝缘子来强化雷电效果;(2)增加闪烁路径来达到熄灭电弧的效果,增加线路局部的绝缘强度,具体可以增加导线绝缘强度、绝缘子绝缘强度、长闪烁路径避雷器。

低压配电系统防雷设计方案

低压配电系统防雷设计方案探讨 摘要:在防雷设计时,除应考虑防直击雷措施外,还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施,建立完善的雷电浪涌过电压保护措施,根据被保护建筑物的特点和低压电源系统的形式选择和安装电涌保 护器。每年雷雨季节前应对运行中的防雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。 关键词:供电系统,防雷,设计方案 abstract: in the lightning protection design, except when the sings rem measures should be considered outside, still should consider lightning electromagnetic impulse protective measures, set up perfect lightning surge overvoltage relaying protection measures, according to the characteristics of the building to be protected and low voltage power supply system in the form of choice and installation surge protector. each year before the operation of the thunderstorm season to lightning protection device into line one test, the thunderstorm seasons to strengthen appearance patrol, such as the detection of abnormal should handle in time. keywords: power supply system, lightning protection, design scheme 中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号:

煤气柜区自动化系统防雷措施

煤气柜区自动化系统防雷措施

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煤气柜区域自动化系统防雷措施 鲁绍军1,薛冬晨1,李泉2, (1迁钢公司动力作业部,2迁钢公司能源部,河北迁安064404) (河北省首钢迁安钢铁有限责任公司,河北迁安) 【摘要】随着自动化技术、通讯技术在钢铁企业的广泛应用,保证设备不受雷电危害显得尤为重要,本文从实用方面介绍了首钢迁钢公司煤气柜区域自动化设备防雷工程的设计,初步形成一个完整的综合防雷系统,并起到显著的防护效果。 【关键词】煤气柜;自动化;防雷;等电位;无线 煤气柜区域自动化系统防雷措施 Lightning protection measures of regional automatic syst em of the gastank (HEBEISHOUGANG QIAN’AN IRON & STEELCO., LTD.Tangs han,Hebei) 【摘要】随着自动化技术、通讯技术在钢铁企业的广泛应用,保证设备不受雷电危害显得尤为重要,本文从实用方面介绍了首钢迁钢公司煤气柜区域自动化设备防雷工程的设计,形成一个完整的综合防雷系统,并起到显著的防护效果。 【 abstract 】Asthe automaticand the communicating technology are widely used in ironand steelenterprises, it seems particularly important to protectthe equip ment from being damagedby lightning.The text which is fr om the practical aspects introduces thedesign about lig htning protection project of regional automatic equipment of the gas tank inShouGang Moving Steel Company , it forms a completely integrated lightning protection s ystem, and plays a significantly protective effect. 【关键词】煤气柜;自动化;防雷;等电位;无线 【 key words】Gas tank; Automation; Lightning protection; Equipotential ;Wireless

如何做好配电系统的防雷与接地

文章编号:100926825(2008)1320211202 如何做好配电系统的防雷与接地 收稿日期:2008201209 作者简介:陆尉初(19752),男,助理工程师,广西中联嘉业房地产投资有限公司,广西南宁 530022 陆尉初 摘 要:针对雷电的危害,指出了探讨供配电系统防雷接地问题的必要性,从电力线路的防雷与接地、电气设备与电子设备的防雷与接地两方面进行了探讨,以寻找避免雷击事故的方法,从而保证线路和设备免遭雷击。关键词:配电系统,防雷,接地,电力线路中图分类号:TU856文献标识码:A 近几年随着电网的改造,特别是城网改造和变电所自动化系 统的建设,许多建设者可能对这些设备的防雷接地保护还是认识不足,以致造成了多起雷害事故,造成自动化系统的瘫痪和一些电网设备事故,损失是比较严重的。因此,雷电的危害是有目共睹的。对配电系统不同环境下的防雷与接地分析如下。 1 电力线路的防雷与接地 1.1 输电线路的防雷与接地 输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统 运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土 壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。 1)35kV 线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1km ~2km 的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器。2)110kV 线路应全线架设避 雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15d 或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线。3)220kV 线路应全线架设避雷线,同时应采用双避雷线。 对于架设避雷线的线路,应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角,保护角一般采用20°~30°,同时做好杆塔的接地。根据土 壤电阻率的不同,杆塔的工频接地电阻,不宜大于以下所列数值: 地壤电阻率(Ω?m ):100及以下,100以上~500,500以上~ 1000;工频接地电阻(Ω):10,15,20。 对于35kV 线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数,一般 组冷冻水流量q 冷冻水=5.4m 3/h ;热电偶测得的平均温差为: ΔT 井水=3.5℃, ΔT 冷冻水=4.5℃ 。5)地源热泵机组制冷能效系数:CO P = Q W 。其中,Q 为输出冷量,即用户所得冷量;W 为机组消耗的功。 经计算得出:在压缩机运行(非满负荷运行)的情况下,该地源热泵系统的平均CO P 值为4.0,远高于常规空调系统。因此,通过对数据的分析,可以得出结论:1)该地源热泵系统较之常规空调系统节能,能够为用户节约较多的电能,而且采用的热泵机组自动化程度比较高,压缩机在全天的运行当中是间歇运行的,这样能对提高系统的COP 有所帮助。2)土壤温度的变化在全天的运行当中,可以说基本上没有变化。因此,如果机组采用间歇运 行,地源热泵系统的地埋管对周边土壤的温度场的影响基本上可 以忽略,而无需担心热量排入地下而带来的升温。同时这也表明了小型地源热泵系统运行工况的稳定性。 4 结语 经过对地源热泵系统的实测,表明该地源热泵系统运行情况是良好的,明显优于空气源空调,因此,地源热泵系统在北京地区(特别对于别墅型用户)是值得推广的。但是,不能忽视的是,在实测过程中所碰到的一个最大问题是:用该套系统在读数过程中,所测量的波动比较大,需要对所采集的大量数据进行筛选。这样大工作量的筛选,较为繁琐,而且对真实情况有所影响,所以亟待解决。参考文献:[1] 崔 萍,刁乃仁,方肇洪.地热换热器间歇运行工况分析 [J ].山东建筑工程学院学报,2001(3):63264.[2] 李元旦,张 旭.土壤源热泵的国内外研究和应用现状及展 望[J ].制冷空调,2002,23(85):1212122.[3] 徐 伟.地源热泵工程技术指南[M ].北京:中国建筑工业 出版社,2001.[4] 赵乐涛,孙友宏.地源热泵及垂直埋管法技术[J ].山西建 筑,2006,32(15):1482149. Analysis on the summer operation test of small soil G round 2Source H ot Pump ZHANGLi 2bo ZHANG Zhi 2yi Abstract :Combined with real user it builds the vertical U tube soil Ground 2S ource Hot Pump experimental system ,it measures the in and out temperature of underground tube ,the hot discharge quantity of tube to the underground ,and the soil temperature of the round of tube ,and this help to analyze the affection of system function ,refrigerating efficiency coefficient and the intermission operation of unit to the temperature of the round of well. K ey w ords :soil Ground 2S ource Hot Pump ,U tube ,temperature ,power ,air 2conditioning system ? 112? 第34卷第13期2008年5月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.13May. 2008

配电线路的防雷措施研究

配电线路的防雷措施研究 发表时间:2017-06-14T10:23:21.893Z 来源:《电力设备》2017年第6期作者:王威 [导读] 摘要:10kV配电线路中,雷电事故严重影响了电网安全和供电可靠性。 (国网冀北电力有限公司承德县供电分公司河北省承德县 067400) 摘要:10kV配电线路中,雷电事故严重影响了电网安全和供电可靠性,因此,从提高配电线路绝缘水平,加强对配电绝缘导线雷击断线保护,以及配电线路中配电设备的防雷保护,全面提高电网的安全稳定性。 关键词:架空配电线路;雷击;分析;防治措施 1.引言 随着社会的迅猛发展,电已经影响到人们生活的方方面面,因此,供电可靠性直接影响到人们的政策生活。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。10kV配电线路因为绝缘水平不高,并且具有复杂的网络结构,非常容易遭受雷害事故,使得电网的供电可靠性受到影响,同时也直接影响到了配电网的安全,严重的甚至危害人民的生命财产安全。因此,分析配电线路中防雷存在的问题,并找到解决的措施,对于人们的安全用电是非常有意义的。 2.配电线路防雷的重要意义 配电线路的防雷主要表现为三方面的重要意义:(一)雷电对配电线路自身造成的伤害、由于雷电的高温、高穿透性、商辐射压强等特性对配电线路及其配套的设施,如塔台等造成直接的破坏;(二)配电系统的破花,雷电容易造成配电网络的瞬时电压增加,在增加电压的过程中容易造成配电系统的变电设备以及容电设备发生击穿事故,进而影响到整个配电线路的使用。此外,还容易通过瞬间增加的电压造成用电设备的损毁,迸而造成经济损失;(三)在施工的过程中由于配电网络较高,易导电等特点造成的引雷作用进而造成施工人员的雷击事件的发生。极大的影响了施工的安全,进而对配电线路的防雷处理对保护生命财产的安全具有重要的意义。 3.10kv配电线路防雷的基本手段 3.1 避雷针引雷防雷手段。鉴于以往经验,输电线路中的线路避雷器(避雷针)有较好的防雷效果,在配电线路中借鉴该方法进行防雷也是可以的,并且避雷器还可以有效保护架空绝缘线路。但是避雷器容易老化,故障比较多,因为这种避雷器需要长时间在工频电压下工作,还要偶尔承受雷电过电压和工频续流,因此,配电稳定性会大大受到频繁发生的事故的影响。所以,可以在配电线路中选择免维护的氧化锌避雷器,有选择性地安装配电线路中的易击段,此外,在相应的配电设备进行安装,以达到全面保护配电线路的目的。 3.2 接地法防雷。在配电线路中。主要使用两种方法来降低接地电阻:采用水平接地体方法。该法常被应用于降阻,但调研结果以及实际操作表明,该法距目标要求甚远,不仅如此,由于水平接地以及易腐蚀受损,使用年限大大降低。利用降阻剂进行降阻。在水平接地体的周围施加高膨润土降阻防腐剂,可以对降低杆塔起到明显降阻效果,而且性能稳定、防腐性好。 3.3 增加配网线路绝缘线。加强局部绝缘可以减少线路工程造价。具体方法如下:在绝缘导线固定处加厚绝缘,以使放电仅能从加强绝缘区的边沿处击穿导线,或者击穿绝缘皮后击穿导线,这样可以大幅度提高线路的击冲放电电压。 3.4 避臂防护中存在的问题。虽然避雷器对于配电线路中的雷电过电压有很好的防护效果,但是只有安装了避雷器的当级杆塔才能受到保护。所以,安装避雷器在配电全线线路上可以有很好的效果。不过,这种方法不但不经济实惠,而且在全线安装、运行和维护上都会遇到很多问题。就此,有选择的安装避雷器来进行保护是必须做到的。 3.5 提高防雷安全性的保护措施。首先需要提高配电线路的绝缘水平来降低雷击闪络率。更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子是提高线路绝缘性的一般做法,这样能很大程度增强配电线路的耐雷水平。另外,需要在配电线路的重点部位进行防雷保护,如安装避雷器。因为避雷器仅仅只能保护安装避雷器的当级杆塔而保护不了其他杆塔。有选择性地在配电全网的防雷薄弱点(线路分支处、T接处)安装避雷器,并在重要配电设备处安装避雷器以发到保护的目的。 4 .10kV配电线路防雷保护措施 4.1降低接地电阻 水平接地体。通常情况下,配电线路中都会采用水平接地体方式进行降低电阻,很多地区都是运用角钢、圆钢方式进行杆塔敷设,很多变压器和杆塔都没有采用防腐措施,接地体在长时间的锈蚀下,表面不可避免的出现铁锈,直接影响了接地体和土壤的接触,增大了接触电阻,导致配电设备接地电阻出现超标问题,针对于这一问题,应充分考虑到提高配电器的防腐水平,制定出一系列防腐措施,进而提高接地器使用期限;降阻剂的施加,在水平接地体周围上,施加高效、膨胀的防腐剂可以达到降低杆塔接地电阻的目的。 4.2保护间隙 在电网电压中为了能够确保电弧能够持续燃烧,可以通过保护间隙的方式使得电弧有所拉长,这也是比较简单的一种灭弧装置。但保护间隙却不能够将已经遭到雷电袭击的工频短路电流切断,此时,要想及时的切断电弧,则需要利用到自动重合闸跟配合闸,间隙电压也会影响电能的质量,保护间隙在放电过程中,陡波会击穿线圈式设备而发生放电反应。 4.3安装过电压保护器和避雷器 在10kV配电线路中,通过数据分析得出经常遭受雷击的地区,集中安装过电压保护器,在雷电集中地区,每个杆塔安装避雷器,这样可以最有效地提高线路整体的防雷水平。除了过电压保护器,还能安装线路避雷器,效果有异曲同工之处,能承受更大的电压,并且绝缘的效果更好,但是缺点就是过电压保护器和避雷器这两种设备很容易老化,如果经常更换,成本就会上升,但是在防雷方面却行之有效,为了防止这两种设备被过度使用而迅速老化,在成本允许的情况下,可以相应地安装配电变压器或者安装免维护氧化锌避雷器等来保护过电压保护器和避雷器。 4.4线路绝缘水平的提高 感应雷过电压的幅值主要是与雷云活动和放电的随机性有所关联,感应雷过电压所承受的幅值理应要小于直击雷过电压的幅值,其范围浮动较大,因此很难控制,当直击雷过电压的幅值小于感应雷过电压的幅值时就会造成10kV配电线路的故障,造成短路等现象,因此要提高线路绝缘水平。但是我国现在很多电网之间的距离长,绝缘水平低,当产生上述情况时便会很容易地造成一定的事故,而且以现在中国大多数10kV配电线路的同塔多回路技术来看,距离上很成问题。在这里建议可以采取一些先进的技术和材料,计算精确的情况下将裸线换成绝缘导线,这样虽然增加了成本,但也增加了绝缘皮,提高了线路绝缘的水平,起到了帮助更好地防雷的作用。

配电线路防雷措施研究

配电线路防雷措施研究 发表时间:2017-07-19T10:44:25.193Z 来源:《电力设备》2017年第8期作者:孙振威1 郭宏宇1 李瑞2 [导读] 摘要:近年来,我国虽然在科技方面取得了很大的进步,但是在对于雷击、洪水等自然灾害的防御方面仍需要作进一步的努力。(1、国网河南杞县供电公司河南杞县 475200;2、国网河南省电力公司开封供电公司河南开封 475000) 摘要:近年来,我国虽然在科技方面取得了很大的进步,但是在对于雷击、洪水等自然灾害的防御方面仍需要作进一步的努力。本文通过介绍配电线路雷害事故的基本特征及原因分析,从直击雷现场实际的防护方法,提出增强线路绝缘水平以降低线路闪络概率,架空绝缘导线雷击断线的防护措施,采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路进行保护等方面对配电线路的防雷击措施进行探讨研究,完善10kV配电设备的防雷保护措施。 关键词:配电线路;防雷措施;雷击 10kV配电线路经常受到雷害事故的影响,引起10kV配电线路接地或故障跳闸,造成线路停电,雷害对配电网的安全运行造成极大危害,降低配电网的供电可靠性,严重影响用电客户的办公、生产、商业、生活用电。通常情况下,线路雷害事故除受直击雷影响外,主要是由感应雷过电压引发,10kV配电线路绝缘水平直接影响配电线路的防雷水平,现有的10kV配电线路系统的中性点运行方式多数采用的中性点不接地系统,是无法有效解决线路雷击建弧率问题,相应防雷措施不完善,造成10kV配电线路存有较为严峻的防雷形势。结合10kV配电线路运行与雷害发生情况,研究10kV配电线路的防雷保护措施具有重要的工程和实际意义 1.10kV配电线路雷击的基本特征及原因分析 1.1 雷击的基本常识 综合各方面因素,配电线路通常架设在地形复杂的空旷地带,非常容易遭受雷击。配电线路遭受雷击主要有两种形式:其一是直击雷,当架空线路上方积聚大量静电荷而该线路地下可能存在大量金属等时,当静电荷积聚到一定程度时就瞬时向大地释放,形成很大的冲击电流,流过(击中)导线、绝缘子等配电设备,从而烧断导线,击穿或击烂绝缘子,这种情况在同一地点每年都会发生且每年发生不少于一次;其二是感应雷,一旦地面发生雷击,地表周围的电力、电子设备就会产生包含有静电份量、磁份和辐射份量的电磁感应,并且相当强烈,当这些电磁感应传递到线路中时,10kV线路上就会产生感应过电压。雷电流的大小、线路距雷电通道的远近、线路的悬挂高度等因素都会影响到线路上过电压的幅值,一般情况下会达到10~400kV。 感应过电压如果大于80kV,即当感应过电压与线路工频电压之和大于绝缘子50%的放电电压时,10kV线路绝缘子会产生闪络现象,导致线路短路、跳闸。据国外资料介绍,配电线路上雷击占20%,感应占80%(感应过电压的波头长度为1~2ps,波尾长度为3~10ps,感应过电压波沿每相线路传播。95%以上感应雷的放电电流小于1kA,但远远小于直击雷电流)。因此,引起10kV线路跳闸的主要原因是感应过电压引起的。 1.2 主要原因分析 从防雷水平的高低、防雷方案的选择、防雷产品的选用到防雷装置运行维护全过程分析,引发雷击灾害的原因主要有以下情况:配电网防雷设计针对性不强;运行中仍有部分避雷器是阀式避雷器,天气潮湿时,表面泄漏电流严重;有些避雷器和弱电设备与主地网(地极)共用,降低防雷质量;接地网的接地电阻大于标准要求或接地网已腐蚀,引起雷击后电压反击;运行当中没有对配电网防雷设备开展预防性试验,个别防雷设备已失效,起不到防雷作用;防雷资金投入不足,防雷设备的改造能力落后;没有对经常遭受直击雷雷击的地点加装防直击雷的装置;缺乏完善的管理工作,不能及时发现具体问题,致使防雷设施存在一些隐患。 2.10kV配电线路的一些防雷保护措施 2.1 防范直击雷的措施 针对直击雷每次都是对同一地区放电,根据现场经验,可以在10kV配电线路杆塔上安装避雷针或消雷器,安装消雷阵雨器防直击雷效果最好。 2.2 提高线路绝缘水平,降低10kV配电线路闪络概率 由于配电网绝缘水平低,当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时,极易造成线路绝缘子闪络等事故,可采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号等方法提高线路绝缘水平。 2.3 架空绝缘导线雷击断线防护措施 2.4 采用间隙与避雷器配合对10kV配电线路进行保护 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,应当在配电线路中有选择地安装避雷器进行保护;装有间隙的绝缘子串放电有通络和沿络两种情况,注意并联间隙绝缘子的使用,保护间隙距离的设计应当在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部,电弧应尽量不接触绝缘子表面。同时,可以使用穿刺式防弧金具及安装线路过电压保护器。 2.5 降低10kV配电设备的接地电阻 在配电线路中,降低接地电阻的方法主要有以下三种:一是增长水平接地体,通过该法达到目标值要求较难;二是施加降阻剂进行降阻,在水平接地体周围施加长效降阻剂,对降低杆塔的接地电阻效果明显,但随降阻剂性能而影响寿命;三是采用垂直接地极,采用在防雷设备引下线最近处钻深孔,在深孔中施加垂直接地极,利用深层土的低电阻率达到降低接地电阻,同时这种方法是防雷效果最好的。 2.6 10kV配电设备的防雷保护 对配变的防雷措施需按照三点共接一地的接地方法,在低压侧安装低压避雷器;柱上开关的两侧安装避雷器;由于电缆分支箱的绝缘弱点和环网柜设备的绝缘弱点都在电缆分接头处,所以为了保护电缆接头,应该在电缆接头处也安装避雷器。 2.7 加强配电设备接地网施工和维护 接地网是隐蔽工程,为了确保接地网能迅速释放强大的雷电流,则接地网必须从设计抓起,将接地极整组焊接好然后再进行热镀锌,确保焊口质量,加强防腐作用,同时也避免了施工时人为因素的影响。另每年宜在冬季对接地网的接地电阻进行测量,确保接地电阻符合要求。 3.结语 供电企业在分析10kV配电线路防雷效果时,要从防雷措施的选用和维护管理方面去进行,防雷方案、设备选择是先天性,是主因,没

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