李建高
摘 要:雷害事故是電力系統(tǒng)中最常見的事故,而配電網(wǎng)中的雷害事故所占比例最大。因此,防雷是配電網(wǎng)工作的關鍵內(nèi)容,加強配電網(wǎng)的防雷保護工作,對保障電力系統(tǒng)安全有著重要的意義。文章主要探討了配電網(wǎng)防雷的難點,并分析了主要的配電網(wǎng)防雷技術。
關鍵詞:配電網(wǎng);防雷;難點分析;防雷技術
中圖分類號:TM726 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)33-0043-02
1 配電網(wǎng)防雷的重要性分析
電力行業(yè)在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中具有非常重要的地位。而在經(jīng)濟不斷發(fā)展和人們生活水平不斷改善的情況下,工業(yè)生產(chǎn)和社會對電力行業(yè)提出了更高的要求。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的關鍵組成部分,其運行的安全對整個電力系統(tǒng)有著重要的影響。
但是,受到管理模式和自然災害等因素的影響,配電網(wǎng)的工作也存在一定的安全隱患。其中,雷害事故是造成配電網(wǎng)工作事故的主要原因。雷擊給配電網(wǎng)帶來的影響是很大的,不僅會威脅到配電網(wǎng)的安全,也會造成整個電力系統(tǒng)的故障。從我國當前實際情況看,配電網(wǎng)設備多,分布廣,且與用戶密切相關。但是,這些配電網(wǎng)中的線路絕緣水平不高,且沒有避雷線的保護,因而很容易受到雷擊的破壞,影響到了用戶的正常用電和人身安全。所以,配電網(wǎng)防雷具有非常重要的意義,對保障電力系統(tǒng)正常運行有著關鍵作用,是電力系統(tǒng)工作中的重要內(nèi)容。
2 配電網(wǎng)防雷的難點分析
2.1 配電網(wǎng)受雷擊率高
在整個電力系統(tǒng)中,配電網(wǎng)受雷擊的概率最大。根據(jù)統(tǒng)計,配電網(wǎng)發(fā)生的雷害事故占整個電力系統(tǒng)雷害事故的比例達到了七成到八成。在實際情況中,多數(shù)6-35kV的配電網(wǎng)絕緣水平很低,并且沒有避雷線的保護。我國南方地區(qū)在夏季經(jīng)常出現(xiàn)雷暴天氣,而南方電網(wǎng)的配電網(wǎng)事故中,有80%的事故是因為雷擊跳閘造成的。由于防雷工作不到位,受到雷害的影響,配電網(wǎng)中的變壓器、套管、避雷器、柱上斷路器等都很容易被破壞。嚴重的情況下,配電網(wǎng)線路還會出現(xiàn)全部跳閘,進而嚴重影響到了整個電力系統(tǒng)的正常運行。因此,配電網(wǎng)受雷擊的概率很高,這也增加了配電網(wǎng)防雷工作的難度。
2.2 故障定位困難
當雷害事故發(fā)生后,就需要及時對故障部位進行檢修,而檢修工作之前就是確定故障位置。但是,當前的配電網(wǎng)由于主網(wǎng)還不完善,其故障定位系統(tǒng)還不能有效對事故發(fā)生位置進行定位。故障定位困難,只能由人工完成故障的查找和維修工作,而這就增加了人工成本和維護成本,降低了檢修效率,不利于配電網(wǎng)的防雷工作。
2.3 維修難度大
對于配電網(wǎng)線路而言,在雷暴天氣下,那些空曠地區(qū)和山區(qū)的線路發(fā)生雷擊事故的概率更高。而這些地方由于地方偏遠,地理位置條件不好,無疑增加了維修的難度。此外,從技術層面看,配電網(wǎng)與用戶線路直接相連,同時,多數(shù)用戶并沒有安裝備用電源。這種情況下,用戶很少會主動對線路和設備進行維修。而這些線路和設備在長時間未檢查和維修的情況下,其中的問題也無法及時發(fā)現(xiàn),絕緣點被破壞就不能及時排除,這也增加了線路受雷擊而出現(xiàn)跳閘的概率。
3 配電網(wǎng)防雷技術分析
隨著技術的發(fā)展和經(jīng)驗的不斷積累,我國在配電網(wǎng)防雷工作中,有了很大的進步,很多防雷技術的應用對提高配電網(wǎng)防雷工作效率很有幫助。其中,線路防雷技術和設備防雷技術是兩個極其重要的部分。
3.1 線路防雷技術
在配電網(wǎng)中,其線路主要有架空線路和電纜線路兩種。電纜線路往往埋在地下,這種線路受雷擊的影響小。而架空線路多在空中,其受雷擊影響大。因此,線路防雷主要指的是架空線路的防雷。架空線路防雷方法有很多,主要包括安裝避雷器、架設避雷線和防弧金具等。
安裝避雷器是配電網(wǎng)防雷的重要方法。我國從上個世紀九十年代初就開始進行線路型避雷器的研究工作。從實際應用情況看,安裝線路避雷器,可以大幅提高配電網(wǎng)線路的耐雷擊水平,并能有效降低雷擊跳閘的概率。在地勢復雜和雷電活動多的地區(qū),通過安裝線路避雷器可以取得很好的防雷效果。而對于10kV的配電網(wǎng),通過安裝氧化鋅或者帶間隙的避雷器,同樣效果很好。但是,對于氧化鋅避雷器而言,盡管具有良好的抑制過電壓的能力和良好的通流容量。但是,其保護范圍較小,且由于需要長期受到工頻過電壓的影響,避雷器的損害率也很高。并且,避雷器的成本大,維護成本高。
對于中壓架空線路,架設避雷線是防雷工作的基本方法。從我國電力行業(yè)看,對于一些重要的線路,或者是在雷暴天氣多發(fā)的地區(qū),可以通過全線架設避雷線來減少雷擊事故。而對于35kV的線路,可以將避雷線架設在變電站和發(fā)電站的進出線段。而對于10kV的線路,一般無需避雷線,但是對于重要的10kV線路或者是多雷地區(qū),也可以通過架設單根避雷線來減小雷害事故。架設避雷線這種防雷技術的優(yōu)點是能夠有效降低雷電感應電壓對配電網(wǎng)線路的影響,并對直擊雷有著很好的防雷效果。但是,這種防雷技術的缺點是很容易對線路形成反擊,并且其投資成本很大,對絕緣導線雷擊斷線的防護效果不是很好。
安裝防弧金具同樣是配電網(wǎng)防雷的重要措施。在防弧金具的作用下,配電網(wǎng)的線路就能承受一定的雷擊,并能將電弧疏導到金具上。這樣,配電網(wǎng)的線路就可以避免被燒損。當前,在江浙地區(qū),防弧金具也有著很好的應用,并且對絕緣導線斷線的防護工作有著很好的效果。防弧金具具有結構接單、成本低的優(yōu)點,但是這種技術對安裝工藝要求很高,并且容易出現(xiàn)線芯進水和腐蝕斷線的情況,且對10kV線路受雷擊后的跳閘事故不能有效阻止。
3.2 設備防雷技術
除了線路之外,設備也是配電網(wǎng)的重要組成部分。在雷電天氣下,除了線路可能受到雷擊之外,其中的設備同樣會發(fā)生雷害事故。因此,對設備的防雷工作也同樣重要。而根據(jù)設備的不同,在配電網(wǎng)中,設備防雷技術可以分為開關設備防雷、開閉所防雷和配電變壓器防雷三種。
開關設備防雷主要是在聯(lián)絡開關或者分支開關等配電網(wǎng)線路的開關設備上安裝避雷器。通過對這些開關設備的防護,可以有效防止雷擊電波對配電網(wǎng)設備的損害。
開閉所防雷方法主要是將避雷器安裝在開閉所的進線、出線和母線上。并且,避雷器還可以與開閉所中的保護設備并聯(lián)。這樣,當出現(xiàn)雷擊時,避雷器就會起到作用,將危險電壓引入到大地,從而保護開閉所中的設備。
配電變壓器的防雷主要在其高壓一側安裝避雷器。同時,避雷器的接地線與變壓器的金屬外殼、變壓器低壓側的中性點相連接,并一起接入大地。此外,“正、反變換過電壓”也可能會對變壓器造成損害。針對這種情況,可以在變壓器的低壓側安裝避雷器,來減少這種損害。
4 配電網(wǎng)防雷對策
通過對當前配電網(wǎng)防雷的難點和防雷技術分析,配電網(wǎng)的防雷工作應該從以下方面進行:
一是加強線路防雷工作。由于架空線路受雷擊影響大,發(fā)生雷害事故的概率很大,因此,就需要加強這部分線路的防雷工作。防雷工作可以從安裝避雷器,架設避雷線等方法,對相應的線路進行防雷保護。
二是加強設備防雷工作。配電網(wǎng)中的設備對電路運行有著決定性作用,同時,受到雷電感應電流和電壓的影響,這些設備也容易發(fā)生雷害事故。因此,可以通過安裝避雷器等方式,將雷擊電流引入大地,從而避免設備受到損害。
三是提高線路絕緣水平。從配電網(wǎng)線路雷害事故發(fā)生率高的原因看,線路絕緣水平不高是重要原因。因此,為了提高配電網(wǎng)防雷工作效率,提高線路的絕緣水平至關重要。電力部門應該加大對關鍵線路的檢查力度,及時更新線路,提高其絕緣水平。此外,配電網(wǎng)的防雷工作也要做到因地制宜,對于不同情況要不同對待。只有綜合考慮,對癥下藥,才能以更少的成本,實現(xiàn)最好的防雷效果。
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