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        淺析輸配電系統(tǒng)的過電壓保護

        2018-11-29 22:15:29董雨嘉
        科技與創(chuàng)新 2018年12期
        關(guān)鍵詞:木桿絕緣性輸配電

        董雨嘉

        (中國民航機場建設(shè)集團公司西北分公司,陜西 西安 710000)

        隨著時代的發(fā)展,人們的電力需求逐漸增加,同時,輸配電系統(tǒng)在運行中的影響因素也越來越多。面對這種情況,為了保證輸配電系統(tǒng)的運行質(zhì)量,則需要對其中的過電壓進行有效保護。電壓故障是輸配電系統(tǒng)運行過程中最容易出現(xiàn)的故障之一,同時,該種故障對輸配電系統(tǒng)的影響也最大,因此,在實際運行中需要重點關(guān)注系統(tǒng)中的過電壓保護問題。

        1 輸配電系統(tǒng)中存在的過電壓問題

        輸配電系統(tǒng)中的過電壓問題主要指的是輸配電系統(tǒng)在一定的條件下,可能會出現(xiàn)電壓過大的情況,一旦系統(tǒng)中的電壓超出系統(tǒng)承受電壓的最大值,則系統(tǒng)會出現(xiàn)異常工作現(xiàn)象,這種情況屬于一種電磁干擾現(xiàn)象。導(dǎo)致輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓問題的因素有許多,其中大致可以分為內(nèi)過電壓以及外過電壓兩種。內(nèi)過電壓故障主要指的是輸配電系統(tǒng)中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,其中的運行方式發(fā)生了變化,比如暫時過電壓、操作過電壓以及諧振過電壓等情況都屬于輸配電系統(tǒng)中的內(nèi)過電壓故障。

        外過電壓故障主要指的是由于外部環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致的電壓故障,比如大氣層中的雷云放電,進而影響輸配電系統(tǒng)中電壓的穩(wěn)定性。在這種問題中,可以根據(jù)不同的雷擊類型將其分為直擊雷電以及感應(yīng)雷電,不同的雷電類型對輸配電系統(tǒng)中過電壓的破壞程度也是不同的。在直擊雷電中,對輸配電系統(tǒng)運行設(shè)備的影響程度非常大,在直擊過程中形成的電壓幅值在百萬伏左右,導(dǎo)致系統(tǒng)中的絕緣設(shè)備遭到破壞,進而影響整個系統(tǒng)的正常運行,甚至造成系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障。由此可以看出,過電壓問題對輸配電系統(tǒng)的正常運行起著至關(guān)重要的作用,相關(guān)人員在管理輸配電系統(tǒng)的過程中,需要重點關(guān)注系統(tǒng)中的過電壓問題。只有這樣,才能保證最終的系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性,進而保證系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

        2 輸配電系統(tǒng)的過電壓保護措施

        在對輸配電系統(tǒng)進行過壓保護的過程中,主要采用的保護原理是在系統(tǒng)中電壓過高的情況下,系統(tǒng)中的電源可以自動斷開,或者系統(tǒng)中的電壓能夠自動降低,這兩種方式都能夠降低過電壓對系統(tǒng)正常運行的影響。目前,我國采用輸配電系統(tǒng)保護措施主要包括以下幾種。

        2.1 安裝耦合地線

        在輸配電系統(tǒng)設(shè)計的過程中,由于配電線自身具有的特點,在實際運行中安裝了單避雷線,這種設(shè)計方式雖然在實際運行中具有較強的避雷性能,但卻不能夠降低系統(tǒng)中的接地電阻,因此,無法對系統(tǒng)中的電壓進行有效控制。如果系統(tǒng)中的電壓升高,則非常容易出現(xiàn)過電壓問題。面對這種情況,可以在系統(tǒng)中導(dǎo)線的下方安裝一條架空地線,或者將電線的避雷裝置改為雙避雷裝置,以上兩種方式都能夠降低過電壓對自身的影響。其中,耦合地線主要起到減弱雷電影響的作用,如果系統(tǒng)中出現(xiàn)雷擊的情況,則耦合地線能夠?qū)ζ渲幸徊糠掷讚舢a(chǎn)生的電壓實施分流,最終起到降低線路中整體電壓的作用。這種方式在實際應(yīng)用過程中已經(jīng)取得了較為明顯的效果,對系統(tǒng)中的過電壓實施有效保護。另外,將這種方式應(yīng)用在單桿線路中,還能夠保持其中導(dǎo)線的荷載平衡,大幅度提高輸配電系統(tǒng)整體的運行質(zhì)量。

        2.2 提高線路絕緣性能

        在提高線路絕緣性能的過程中,需要注意其中的成本問題以及內(nèi)電壓問題,在強化的過程中,通常需要花費一定的資金,因此,相關(guān)人員需要在自身經(jīng)濟條件的基礎(chǔ)上展開強化設(shè)計。另外,在線路絕緣性能強化的過程中,還需要符合系統(tǒng)中內(nèi)電壓的要求,否則不僅會影響系統(tǒng)整體的運行質(zhì)量,甚至還會降低線路的絕緣性能。由此可以看出,在提高線路絕緣性能的過程中,需要根據(jù)線路的實際情況,設(shè)計相應(yīng)的強化方案,保證線路強化的科學(xué)性、合理性。比如,在線路強化的過程中,可以將其中的水泥桿換成木桿,這種方式能夠提升線路中的沖擊絕緣強度。在提升木桿絕緣性能的過程中,則需要盡量減少鐵絲等金屬與木桿的接觸面積,這種方式能夠提升系統(tǒng)中木桿的絕緣性能。另外,為了提升木桿在雷電沖擊情況下的穩(wěn)定性,則可以適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)中木橫擔(dān)的長度,這種方式能夠保持木桿在雷擊情況下的安全性,避免系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)跳閘等情況。

        2.3 安裝避雷裝置

        在系統(tǒng)中安裝避雷裝置是解決過電壓問題最有效的方法,同時,也是人們在實際生活中應(yīng)用最普遍的方法之一。在系統(tǒng)中安裝避雷裝置,能夠保證系統(tǒng)中的絕緣裝置在受到雷擊時依舊保持較為穩(wěn)定的運行狀態(tài),并將其中的電壓幅值有效降低,最終達到對系統(tǒng)線路進行有效保護的目的。在安裝避雷裝置的過程中,需要根據(jù)系統(tǒng)線路中不同的電壓采取不同的保護措施,保證避雷裝置安裝的有效性以及針對性。

        2.4 設(shè)置自動合閘系統(tǒng)

        自動合閘系統(tǒng)的主要作用就是在系統(tǒng)受到雷擊之后,保證系統(tǒng)中的絕緣子具有自動恢復(fù)絕緣性能,進而降低過電壓對系統(tǒng)絕緣系統(tǒng)的影響。在此過程中需要注意的是,自動合閘系統(tǒng)在正式應(yīng)用過程中只有70%左右的概率能夠正常運行,因此,在設(shè)計安裝過程中需要對其進行全方面考慮。

        3 結(jié)論

        綜上所述,隨著人們對輸配電系統(tǒng)運行質(zhì)量的要求越來越高,如何提高輸配電系統(tǒng)的運行質(zhì)量,成為有關(guān)人員關(guān)注的重點問題。本文通過研究輸配電系統(tǒng)的保護措施發(fā)現(xiàn),對其進行研究,能夠有效提高輸配電系統(tǒng)的運行質(zhì)量,還能降低輸配電系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)過電壓故障的概率。由此可以看出,研究輸配電系統(tǒng)的過電壓保護措施,能夠為今后輸配電系統(tǒng)過電壓的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

        [1]李春雪.輸配電系統(tǒng)無功補償裝置綜合效益評價模型研究[D].北京:華北電力大學(xué),2016.

        [2]胡家喜,何亞屏,陳濤,等.配置PWM可控整流變頻裝置的輸配電系統(tǒng)的無功補償電容穩(wěn)定性分析[J].變頻器世界,2015(05):41-44,60.

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