李慶剛
摘 要:在城市的電力系統之中,最常見到的配電線路就是10kV的配電線路了,同時,它也是組成電力系統的關鍵部分,可以說,配電線路的安全性方面問題直接關系到電力系統整個系統的安全與否。而現在,隨著經濟的不斷發展,相應的,用電壓力以及對電力供電質量等等要求也不斷提高,人們不得不重視電力系統的安全建設,相應的,需要從配電線路的安全保護方面著手進行,對于配電線路的保護措施進行加強工作,針對10kV配電線路的保護,本文從其常見問題--雷擊事故入手,對事故原因及后果進行分析,同時針對不同狀況提出相應針對性防雷措施,提高10kV配電線路的線路保護性能,提高電力系統供電的安全性,保證供電的質量和安全。
關鍵詞:10kV配電線路;防雷措施;安全保護
前言
隨著時代不斷進步,社會不斷發展,經濟也在飛速發展,對電力的需求也水漲船高,因此,電力系統的規模在不斷地擴大,作為電力系統之中重要的配電線路——10kV配電線路在整個電力系統的發展進步過程之中,起著關鍵的作用,一方面保證了用電的需求,另一方面也為日后電力系統線路改造升級打好基礎。但是,10kV配電線路卻又有著許多缺陷,由于線路絕緣性問題,往往會發生雷擊事故,進而造成嚴重的事故損失,影響電力系統的供電安全質量,同時也有可能造成人身事故等等,這就需要對10kV配電線路進行防雷作業,保證整個線路的安全,進而保證整個電力系統供電的安全高效。
1.10kV配電線路雷擊事故類型
10kV配電線路之中常出現的雷擊事故有兩種,分別為直擊雷和感應雷。
1.1直擊雷
10kV配電線路中直擊雷事故,指的是由于雷云集中于桿塔或者集中于電力裝置后,大量的雷電電力擊穿物體后,進入大地的稱為直擊雷。
1.2感應雷
10kV配電線路中感應雷事故,是由于配電線路的絕緣水平過低,受到感應雷的影響,以至于絕緣子閃絡,進而引發對地閃絡,造成事故。值得注意的是,配電線路很小幾率直接被雷電擊中,雷擊事故往往是感應雷事故,也就是配電線路中最常見的雷擊事故的形式。
2.10kV配電線路雷擊事故原因
10kV配電線路發生雷擊事故的原因有很多種,在此根據情況進行了常見情況的列舉:
1)配電線路中的避雷針損壞,無法生效,運行中的防雷器出現漏電問題,防雷設備老化失效,無法做到有效防雷、避雷;
2)配電線路中實際接地電阻無法達到預期的接地電阻標準,接地網的老化腐蝕問題,都導致了無法有效避雷、防雷;
3)在建設配電線路時,對于避雷防雷措施未做到足夠的重視,導致防雷措施未及時更新改造,對于雷擊事故易發生的地區未能充分預防改造,未能及時發現預防雷擊事故;
4)關于配電線路的管理未能盡職,對于線路的避雷措施的管理不到位,沒有對于避雷設施的專項檢查修復,導致線路的運行留下了隱患。
3.10kV配電線路防雷措施探究
3.1針對直擊雷防范
10kV配電線路之中,雖然有可能受到直擊雷的事故,但是幾率很小,其可能性很小,因此專門就此類事故進行針對性措施的探究,一般有這類直擊雷防范措施:在配電線路中桿塔上安裝避雷設施;在雷電事故高發區進行消雷器的安裝;對于導線要按照標準進行選用架設。
3.2增強配電線路絕緣水平
除了小概率的直擊雷事故,10kV配電線路中經常發生的感應雷事故,一般都是由于配電線路絕緣水平過低而引起的,由于劇院水平過低的問題,當產生雷擊時,就會有感應雷過電壓導致絕緣子產生閃絡的現象,導致感應雷的雷擊事故,這需要針對配電線路的導線進行改進,將原來絕緣性差的裸導線更換,以絕緣導線為基礎,再增加絕緣子的數量,提高整條配電線路的絕緣水平,降低遭受雷擊的影響。
再配電線路的架設工程中,由于回路之間的距離不夠長,當雷擊事故發生時,會有很大的工頻續流,這就很容易發生接地事故,進而對配電線路的穩定性造成影響,針對這類情況,要保證架設時回路的距離符合設計標準,對于配電線路中的絕緣線路,要對斷線問題進行預防作業,對于避雷器、避雷線也要做好檢查工作,再放電之后要及時檢查,保持絕緣狀態,保證線路無跳閘,保證絕緣穩定,避免雷擊事故發生時,絕緣擊穿。
3.3避雷器的安裝
作為主要避雷措施的避雷器,可以再雷擊時提供良好的防護,10kV配電線路中最常見的防雷措施,也就是再線路之中安裝避雷器、避雷針等避雷設備。在配電線路遭遇雷雨天氣時,如果雷電擊中桿塔,其電流通過桿塔流入大地,過大的電流會經避雷器分擔到鄰近的桿塔去承受;當線路遭遇雷電電擊時,其電流暴增,經過避雷器導入大地。
安裝避雷器時需要注意安裝位置一定要精準,其中的絕緣子一定要完好無缺,要保證有足夠的間隙距離,當雷擊事故發生閃絡的時候能夠保證電弧無法碰觸到絕緣子,同時也能降低感應雷事故的危害。
3.4接地電阻的降低
一般來說,在10kV配電線路的接地電阻的實際值往往會高于標準值,當電阻過高時,會影響到整個線路的運行。當配電線路的配電變壓器容量在100kVa以上時,接地電阻的標準值不得超過40Ω;如果配電變壓器的容量在100kVa以下,則接地電阻標準值不得小于40Ω。按照這類標準,對于配電線路的接地電阻可以進行以下方面的降低措施:
1)增加接地設備,以此來降低接地電阻阻值,但往往很難控制到預期的標準電阻值,同時成本不低,這種方法使用較少。
2)添加降阻劑,以此來降低接地電阻阻值,通過對接地體的周圍添加降阻劑可以有效降低電阻阻值,能夠有效提高抗雷擊的作用,但是,降阻劑對于桿塔卻有著不小的腐蝕性,對于桿塔的使用壽命有著不小的影響。
3)安裝垂直接地級,垂直接地極是實際10kV配電線路避雷措施之中最常用同時也是最高效的措施,通過垂直接地級的特性,將其安裝在深孔之中,在防雷設備的引線處鉆孔引線,通過土地來降低電阻阻值,其防雷效果較好,進而被廣泛使用。
3.5配電設備的保護措施
在10kV配電線路之中,雷擊事故發生時,直接影響到的部位就是配電設備了。作為配電線路中的關鍵設備,對于其防雷措施不能大意,一般對配電設備采用三點共地的接地保護,在配電設備中主上開關處、環網柜還有電纜的分支箱等等設備都要安裝避雷器保證安全。
3.6提高配電設備質量
10kV配電線路之中有一項隱蔽卻不可獲取的工程——接地網,主要作用是保證雷擊事故后能夠將電流迅速釋放。這就對接地網的本身質量提出了較高的要求,同時,也是整個配電線路防雷工程的質量保證,在接地網的接地極焊接工作上,需要焊接保質保量完成,在施工之中,將非必要因素造成的影響降低到最小,整個接地電阻的阻值都要符合標準規定。
3.7自動重合閘裝置
10kV配電線路之中發生的雷擊事故,如果影響到了電纜導致故障,這類故障很難及時修復,為了避免因這類故障而造成更嚴重的雷擊事故,需要線路根據實際情況來自行自動重合閘,來避免更嚴重的事故。
事實上,純電纜的線路之中安裝自動重合閘裝置并不合適,一般不采用,往往會將裝置安裝到架空線路上,以此來保障配電線路的供電安全;如果碰上了電纜和架空電路相互混合的配電線路,就需要根據實際情況進行細致的分析后決定是否采用自動重合閘裝置,不過,當出現電纜線路占據整個配電線路一般比重的情況,就不應該采用自動重合閘裝置了。
3.8雷電過電壓的預防及治理
10kV配電線路之中,對于配電設備的電容要有把控,如果配電的電容超過了10A,就需要安裝消弧裝置來減少殘流,同時,對于整個配電網的故障降低也有著積極的作用,可以說,它也有著良好的防雷性能。當遭受雷擊時,由避雷設施將其導入地面,殘余的雷電流經過消弧線圈后迅速熄滅,保證了線路的及時恢復運行,同時消弧線圈能夠將諧振電壓有效消除,其消諧能力相較于其他類的消諧設備效果極佳。
結束語
目前,我國的電力系統之中,10kV配電線路起著重要的作用,當其出現問題時,對整個電力系統都會有巨大的影響,其中,雷擊事故造成的影響市極為嚴重的,對于其防雷措施也需要詳細的探究,本文對10kV配電線路雷擊事故類型、原因進行了分析,根據不同的情況,提出了不同的建議,按照不同方面,提出了針對性的處理方法,希望能借此來減少雷擊事故對線路的影響,進而維護整個配電線路的安全,進一步保障電力系統供電質量和供電安全,希望能夠有效提高電網的安全可靠性,促進經濟的進步,社會的發展。
參考文獻:
[1]李孛,10kV配電線路防雷措施研究[D],長沙理工大學,2009
[2]郭省平,10kV配電線路防雷措施分析[J],2015
[3]王莉,配電線路雷擊防雷措施淺析,《硅谷》2011,05期