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        配網(wǎng)雷擊跳閘的治理對(duì)策分析

        2014-12-24 22:26:41李鵬
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年36期
        關(guān)鍵詞:配網(wǎng)治理對(duì)策

        李鵬

        摘 要:配網(wǎng)系統(tǒng)主要作用是把電能配送給各個(gè)用電用戶,在配網(wǎng)系統(tǒng)其中有很多老舊的線路,受到設(shè)計(jì)能力和資金方面的影響,導(dǎo)致線路有些老化、沒有很高的絕緣能力,另外路徑設(shè)計(jì)的也不夠合理,很容易發(fā)生雷擊跳閘的問題。文章對(duì)雷擊跳閘的機(jī)理和預(yù)防雷擊的技術(shù)做了簡(jiǎn)單的分析,重點(diǎn)闡述了如何治理配網(wǎng)雷擊跳閘。

        關(guān)鍵詞:配網(wǎng);雷擊跳閘;治理對(duì)策

        通常情況下,在出現(xiàn)雷雨大風(fēng)等一些惡劣的天氣時(shí),配網(wǎng)遭受雷擊而導(dǎo)致跳閘的現(xiàn)象非常多,占跳閘總數(shù)的一半以上,從配網(wǎng)跳閘之后的故障分析能夠看出,雷擊對(duì)瓷瓶和避雷器造成了嚴(yán)重的損壞,因此研究配網(wǎng)防雷是當(dāng)前一項(xiàng)非常重要的任務(wù),必須要提高防雷的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)的防雷改造。

        1 雷擊跳閘機(jī)理

        1.1 絕緣水平較低

        絕緣子的絕緣水平和線路絕緣的水平有著直接關(guān)系,受到絕緣子的限制,例如P20絕緣子的絕緣值是145千伏,而P15絕緣子的絕緣值是115千伏,也就是說當(dāng)雷擊的電壓超過這個(gè)范圍之后就會(huì)出現(xiàn)配網(wǎng)跳閘的問題出現(xiàn)。

        1.2 故障形式影響

        如果雷擊電壓大于配網(wǎng)線路的沖擊絕緣能力時(shí),如果其中一相的絕緣水平較低,有可能出現(xiàn)單相閃絡(luò),另外兩相不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。原因在于當(dāng)一相閃絡(luò)之后就相當(dāng)于接地,也就是耦合地線,這樣其它兩相對(duì)地電容增大,能夠承擔(dān)降低雷擊的陡度。

        如果三相的絕緣水平相互持平,同時(shí)雷擊的電壓要大于絕緣子的絕緣能力達(dá)到30%以上,就會(huì)導(dǎo)致二相或三相同時(shí)閃絡(luò),同時(shí)出現(xiàn)很大的短路電流,在配電線路開關(guān)的保護(hù)之下,短路電路會(huì)致使配網(wǎng)出現(xiàn)跳閘。

        1.3 電壓過大

        當(dāng)雷電擊中配網(wǎng)時(shí),最高的電壓能夠達(dá)到4000千伏,通常情況下,雷電都會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)絕緣子閃絡(luò)放電;另外感應(yīng)雷過電壓也有可能使配網(wǎng)跳閘,雷過電壓的大小通過公式V=30HIf(B)/D計(jì)算出來,公式中的H為線路的高度,通常為7米;I為雷電流幅值;f(B)為與雷電流有關(guān)的系數(shù),大約在1.1~1.4之內(nèi);D為雷擊中的位置同線路之間的最小長(zhǎng)度;當(dāng)I為30kA,D為40米,f(B)為1.2時(shí),通過計(jì)算電壓為189千伏;當(dāng)I為20kA,D為40米,f(B)為1.2時(shí),通過計(jì)算電壓為126千伏。由此可見,在線路40米之外受到雷擊,即使是較小的雷擊也會(huì)導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò),而雷擊的電壓普遍很好,很容易導(dǎo)致線路的絕緣子別擊穿或閃絡(luò)。

        2 預(yù)防雷擊的技術(shù)

        2.1 絕緣技術(shù)

        通常情況下,配網(wǎng)的絕緣使用絕緣導(dǎo)線或是P20的絕緣子,用這種方法強(qiáng)化線路的絕緣對(duì)于配網(wǎng)的防雷效果并不太好,因?yàn)榻^緣能力有限的,在受到雷電的時(shí)候沒有作用,對(duì)感應(yīng)雷只是在雷擊的電壓過小或累計(jì)位置比較遠(yuǎn)的情況下才能減弱閃絡(luò)發(fā)生的幾率。如果使用絕緣導(dǎo)線進(jìn)行單回架設(shè),在受到雷電電擊時(shí)經(jīng)常交織了斷線,因此對(duì)絕緣導(dǎo)線進(jìn)行預(yù)防雷擊的工作必須要重視起來,加強(qiáng)預(yù)防的力度。

        除此之外,在空曠的位置盡量不要使用絕緣導(dǎo)線,要把絕緣導(dǎo)線設(shè)置在多回路中的下方;為了避免三相短路,還可以提高兩根導(dǎo)線的防雷水平,另一根正常絕緣就可以,也就是所說的不平衡絕緣法,在雷電電流不算過大時(shí)讓一相出現(xiàn)閃絡(luò),防止多相短路問題的出現(xiàn)。

        2.2 泄放技術(shù)

        (1)采用放電間隙,配合重合閘和消弧線圈,泄放的效果同避雷器一致,只是熄滅續(xù)流的能力差,需要借自消弧線圈的正確運(yùn)行來熄滅單相間隙的電弧。一旦是多相放電導(dǎo)致的短路配網(wǎng)跳閘,就要使用重合閘來進(jìn)行供電工作。(2)安裝線路避雷器,避雷器在進(jìn)行放電時(shí)能夠泄放雷電,同時(shí)還能夠較快的恢復(fù)絕緣的能力,有效避免了配網(wǎng)被雷擊引起一些問題。需要注意的是要保證泄放工作的順利,使接地電阻越小越好,交流無間隙MOA避雷器5kA下殘壓為5OkV,也就是沖擊電阻為10歐姆,如果接地裝置的沖擊電阻為5歐姆,5kA條件下的地網(wǎng)電位則為25kV,兩者相加為75kV,不會(huì)造成P15絕緣子的閃絡(luò)問題出現(xiàn)。另外避雷器的接地電阻要盡量為5歐姆左右,接地裝置盡量圍繞桿來進(jìn)行敷設(shè),形成一個(gè)完善的環(huán)形,有效的縮小沖擊系數(shù)。避雷器的工作面積同雷電的陡度和導(dǎo)線的波阻抗有著直接的關(guān)系,如果從感應(yīng)雷電的電壓方面進(jìn)行分析,避雷器的波頭較緩,相應(yīng)的工作面積可以適當(dāng)?shù)脑黾?,但是從配電線路絕緣水平的方面進(jìn)行分析,避雷器的工作面積只能在100米左右。

        2.3 躲避技術(shù)

        (1)用架空絕緣電纜把架空裸導(dǎo)線替換掉,以地電位來保護(hù)導(dǎo)線,這是當(dāng)前一種非常安全的方法,但是造價(jià)比較高,真正實(shí)施起來有一定的難度,目前城市網(wǎng)絡(luò)改造時(shí),把電纜埋入地下并不是為了避免受到雷擊,更多的是為了凈化城市的環(huán)境。(2)通過安裝避雷針防止雷擊,這樣能避免配電線路受到雷電的損壞,為了更好的保證線路在雷過電壓時(shí)不出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象,這種設(shè)備要安裝在距離線路100米之外。

        3 雷擊跳閘的治理對(duì)策

        3.1 安裝分支分界開關(guān)

        在配電線路的分支處、主線的中后處安裝分支分界開關(guān),能夠在線路出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)切斷電源,有效的防止了整條線路都出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,極大的提高了供電的可靠性。

        3.2 增強(qiáng)線路防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

        針對(duì)雷電對(duì)配網(wǎng)的破壞問題,按照規(guī)程的前提下增強(qiáng)線路的防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),另外已經(jīng)運(yùn)行的線路的桿塔高度、結(jié)構(gòu),開展防雷改造具有局限性,因此必須從設(shè)計(jì)的源頭嚴(yán)格審查。針對(duì)500千伏的線路和同塔線路要采取5度以下負(fù)保護(hù)角;110、220千伏的線路分別采用15度和10度以下的保護(hù)角,避免線路繞擊出現(xiàn)跳閘的問題。

        提高線路的絕緣設(shè)計(jì),使用電弧距離大的絕緣子,提高玻璃絕緣子片數(shù),用玻璃絕緣子或合成絕緣子來替換瓷絕緣子;玻璃絕緣子還適用于山頂或突出的位置,在提高絕緣能力的同時(shí)還要相應(yīng)的增強(qiáng)塔頭尺寸和空氣間隙裕度,避免放電概率的增大。

        3.3 提高繼電保護(hù)和重合閘管理水平

        線路防雷在一次方面具有一定的局限性,配網(wǎng)的雷擊跳閘幾率達(dá)到一個(gè)可以承受的水平,雷擊跳閘是不能完全避免的,在采取防范措施的同時(shí)還要提高繼電保護(hù)和重合閘的管理水平,防止重合閘退出。

        3.4 加強(qiáng)運(yùn)行管理和科研工作

        要建立一個(gè)線路雷擊跳閘記錄和防雷運(yùn)行報(bào)表,詳細(xì)記錄雷擊跳閘的具體情況,對(duì)防雷工作的開展進(jìn)行分析和總結(jié);提高配網(wǎng)防雷工作的管理,經(jīng)常性的查找雷擊故障位置,及時(shí)更換破舊的絕緣子;設(shè)定完善的設(shè)備檢測(cè)和改造的計(jì)劃,對(duì)突發(fā)問題做好處理措施,積極進(jìn)行防雷科研和應(yīng)用。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過上述分析,配網(wǎng)防雷工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,由于氣候的變化,雷電出現(xiàn)的次數(shù)越來越多,配網(wǎng)跳閘的現(xiàn)象也隨之增多,因此開展防雷改造、進(jìn)行有效的防雷措施是當(dāng)前一項(xiàng)非常重要的任務(wù),文章針對(duì)當(dāng)前雷擊跳閘率和出現(xiàn)雷擊的原因,提出了幾點(diǎn)治理配網(wǎng)跳閘的對(duì)策,希望能對(duì)今后的防雷工作起到一些幫助。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]郭志紅,程學(xué)啟,李樹靜,等.山東省輸電線路雷擊跳閘分析及反措[J].高電壓技術(shù),2001(6):66-67+69.

        [3]王敬春,羅軍,呂詩(shī)月,等.降低配電線路雷擊斷線和跳閘率的防護(hù)措施[J].高電壓技術(shù),2009(12):2958-2962.

        [4]張?jiān)贫迹褧杂?輸電線路接地網(wǎng)存在的問題及改造措施[J].電力建設(shè),2005(3):34-35.

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