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        淺析配電網(wǎng)的典型設(shè)備防雷方案

        2015-03-07 02:10:42成志
        黑龍江科學(xué) 2015年16期
        關(guān)鍵詞:刀閘變壓過電壓

        成志

        (國網(wǎng)山東東營市東營區(qū)供電公司,山東 東營 257000)

        1 配電網(wǎng)中的設(shè)備產(chǎn)生雷擊事故的具體分類

        1.1 柱上開關(guān)受到雷擊

        調(diào)查發(fā)現(xiàn),在我國的配網(wǎng)線路中,柱上開關(guān)在絕緣方面比較薄弱。部分柱上開關(guān)只在單側(cè)部位設(shè)置了避雷設(shè)備,甚至尚未安裝配套的避雷設(shè)備,這一現(xiàn)狀已經(jīng)難以滿足當(dāng)前的防雷需求。目前,線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及分段開關(guān)使用廣泛,聯(lián)絡(luò)開關(guān)通常情況下會處于斷開形式,當(dāng)分段開關(guān)處于跳閘狀態(tài)時也是分段形式,如果斷路設(shè)備的一側(cè)線路產(chǎn)生雷擊事故,雷電波便會沿線路進(jìn)行傳播,傳播到刀閘斷開或者開關(guān)處,若此時沒有避雷設(shè)備進(jìn)行泄流,將會使雷電波發(fā)生全反射,并生成過電壓,最終導(dǎo)致開關(guān)損壞[1]。

        1.2 變壓設(shè)備受到雷擊

        變壓設(shè)備遭受雷擊損壞的主要引發(fā)因素包括:直接侵入雷電波;經(jīng)逆向、正向?qū)^電壓進(jìn)行變換,擊穿配電變壓設(shè)備的絕緣部位,產(chǎn)生火災(zāi)及爆炸事故。其中,防止配電變壓設(shè)備產(chǎn)生雷擊事故的關(guān)鍵一點(diǎn)是避免過電壓變化和減少主絕緣部位的附加電壓。

        1.3 因雷擊產(chǎn)生導(dǎo)線斷線

        斷線主要體現(xiàn)為:絕緣導(dǎo)線部位產(chǎn)生電弧難以正常流動或者不流動,產(chǎn)生聚集性燃燒;直擊雷引發(fā)導(dǎo)線斷線[2]。

        1.4 避雷設(shè)備受到雷擊

        根據(jù)國家規(guī)定:方波為2ms時,應(yīng)保證耐受沖擊的電流≥400A,近年來,在控制成本的影響下,廠家生產(chǎn)的避雷設(shè)備的通流能力不斷下降,難以充分發(fā)揮避雷的作用。

        1.5 電纜頭受到雷擊

        當(dāng)架空線路受到雷電產(chǎn)生的過電壓影響時,雷電波會沿著架空線路直接侵入到相應(yīng)的電纜線路中,電纜頭比較容易引發(fā)故障,進(jìn)而很容易被擊穿。

        1.6 隔離刀閘、絕緣子受到雷擊

        因當(dāng)前的配電線路中對正處于運(yùn)行狀態(tài)中隔離刀閘、絕緣子缺乏監(jiān)測,輪修、輪換制度不完善等,導(dǎo)致線路中老化或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的隔離刀閘、絕緣子,在遭受過電壓時,便會出現(xiàn)絕緣子被擊穿甚至引發(fā)過熱爆炸,或者致使隔離刀閘燒毀。

        2 有效避免配網(wǎng)線路產(chǎn)生雷擊事故的預(yù)防方案及方法

        相關(guān)單位應(yīng)該在變壓器的低壓和高壓的兩個側(cè)面均安裝適宜的避雷設(shè)備,其中,在開展避雷設(shè)備的預(yù)防雷擊工作中,可以利用“3位1體”形式完成接地引線操作,該種方法的工作原理為:將低壓一側(cè)的中性部位、避雷設(shè)備的接地引線部位、配電變壓設(shè)備的金屬外殼部位相連接,之后將其和接地裝置連接,最終達(dá)到有效控制變壓設(shè)備逆向和正向轉(zhuǎn)換過電壓的目的,如下圖所示。另外,變壓設(shè)備的臺區(qū)避雷設(shè)備需要選擇應(yīng)用具有較好通流能力的、具有固定性和全瓷性的避雷設(shè)備,比如:殘壓為50kV,電流應(yīng)該超過600A,方波為2ms。

        “3位1體”接線示意圖

        相關(guān)單位可以將變壓設(shè)備高中壓一側(cè)的引線纏繞15卷左右,纏繞的直徑為10cm,這樣做的目的是加裝適量的電抗線圈,通過有效控制雷擊電流形成的陡度,達(dá)到預(yù)防雷電流產(chǎn)生沖擊性的作用。應(yīng)該加強(qiáng)對柱上開關(guān)的安全管理,尤其是有聯(lián)絡(luò)開關(guān)和具有跳閘功能性的柱上開關(guān),需要在其兩側(cè)部位安裝相應(yīng)的避雷設(shè)備。對于線路的避雷設(shè)備,相關(guān)單位應(yīng)該選擇應(yīng)用保護(hù)過電壓設(shè)備或防雷線夾,并注意控制使用跌落型避雷設(shè)備的數(shù)量。相關(guān)單位應(yīng)減少使用隔離刀閘和硅橡膠性的避雷設(shè)備,因該類設(shè)備比較容易產(chǎn)生老化問題,進(jìn)而降低絕緣水平。絕緣導(dǎo)線需要配備相應(yīng)的防雷線夾,并保證安裝和投產(chǎn)的同時性,以避免出現(xiàn)雷擊斷線的安全事故。

        因一些區(qū)段線路位于空曠地帶、江河邊或者高處雷擊區(qū)域等位置,對于這些特殊位置的區(qū)段線路,相關(guān)單位應(yīng)該考慮對其裝設(shè)配套的避雷線,避免產(chǎn)生直擊雷的斷線事故。

        架空出線和電纜線路的連接部位,需要安裝相應(yīng)的避雷設(shè)備,避免電纜線路進(jìn)入雷電流。另外,在電纜進(jìn)線柜處也需要設(shè)置配套的避雷設(shè)備,以防范雷擊事故的產(chǎn)生。

        對于爬距比較小的所有針型絕緣子,相關(guān)單位可采用輪換的方式,將其更換為磁柱性或者多裙性的絕緣子。比如,玻璃懸式FC70P、瓷擔(dān)S-280或者瓷擔(dān)S-210、柱式瓶57-2L的絕緣子等。

        3 結(jié)語

        為提升防雷質(zhì)量,相關(guān)單位在選擇和制定防雷方案時,須綜合考慮和分析線路的導(dǎo)線類型、地形地貌情況、土壤具有的電阻率情況、線路穿行區(qū)域范圍的雷電活動規(guī)律等多方面的因素,根據(jù)掌握的實際情況,不斷改進(jìn)和調(diào)整防雷方案,并注意不同防雷方法的優(yōu)勢性及應(yīng)用缺點(diǎn),選擇適宜的防雷方法和實施方案,進(jìn)而保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行,確保人民用電安全。

        [1] 劉玉滿.10kV配電線路防雷措施研究[J].科技與企業(yè),2015,1(04):243.

        [2] 郝曉軍.10kV配電線路維護(hù)及防雷措施研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2013,1(22):149.

        [3]路軍.山頂供電配電線路的防雷對策[J].電氣技術(shù),2010,(04):143-144.

        [4]彭炳乾.采油九廠6-10kV配電線路防雷現(xiàn)狀及新對策[J].內(nèi)蒙古石油化工,2011,(14):115-116.

        [5]趙東峰.絕緣導(dǎo)線在 10kV配網(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技資訊,2009,(15):187.

        [6]周志松.縣局及支局通信樓的防雷和接地[J].郵電設(shè)計技術(shù),1998,(06):170-171.

        [7]郭云樓.村電工應(yīng)重視防雷保護(hù)工作[J].農(nóng)村電工,1996,(07):109-110.

        [8]彭文季.加強(qiáng)農(nóng)網(wǎng)防雷保護(hù) 提高供電可靠性[J].農(nóng)村電氣化,2003,(02):111-112.

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