王泓鑫
(國(guó)網(wǎng)河南省電力公司永城市供電公司,河南 永城 476600)
當(dāng)今電力已成為生活生產(chǎn)必要的能源之一,如何保證電力的供應(yīng)對(duì)國(guó)民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活水平的提高有著重要的意義。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,電力線路的增多,雷電對(duì)我們供電系統(tǒng)的影響也是越來(lái)越大,配電網(wǎng)線路防雷系統(tǒng)的研究也就顯得越來(lái)越重要。配電網(wǎng)和配電線起到連接電力供應(yīng)整個(gè)電力使用的紐帶作用,它也是整個(gè)電力供應(yīng)過(guò)程中極易出現(xiàn)問(wèn)題的一環(huán),而雷電具有極強(qiáng)的破壞性,因此防雷變得尤為重要。雷電的危害主要?jiǎng)澐譃椋簾嵝?yīng)、機(jī)械效應(yīng)、電壓效應(yīng)以及電磁效應(yīng)。加強(qiáng)配電線路的防雷措施可以有效減少因雷擊造成的損害以及跳閘停電的次數(shù)。還可保護(hù)變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行,也是維持電力系統(tǒng)可持續(xù)、安全供電的關(guān)鍵一環(huán)。
我國(guó)近幾年來(lái)因雷擊造成的電網(wǎng)事故逐年上升,其中包括許多因素,例如自然環(huán)境導(dǎo)致,技術(shù)的缺漏,以及防雷措施不到位配電線路經(jīng)受不住雷擊等等。根據(jù)電網(wǎng)故障分類(lèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,在我國(guó)跳閘率較高的地區(qū),高壓線路運(yùn)行的總跳閘次數(shù)中,雷擊跳閘占了近 30%。每一次的雷擊都會(huì)對(duì)線路產(chǎn)生影響,也有可能對(duì)線路造成損壞、導(dǎo)致線路停運(yùn)等,影響嚴(yán)重的情況下甚至還可能出現(xiàn)大面積的停電,對(duì)國(guó)民生活生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響造成嚴(yán)重?fù)p失,因此加強(qiáng)線路的維護(hù)工作和防雷措施對(duì)供電有著重要的意義。
防雷技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包含外部防雷和內(nèi)部防雷兩方面。外部防雷是對(duì)直擊雷的保護(hù),主要是通過(guò)金屬桿、引下線、接地體系統(tǒng)將雷擊產(chǎn)生的雷電流導(dǎo)入地底,從而將雷電均勻釋放,將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入大地,從而避免對(duì)線路的運(yùn)行造成影響。內(nèi)部保護(hù)是過(guò)電壓保護(hù),作用是均衡系統(tǒng)電位,限制過(guò)電壓幅值。防雷技術(shù)的應(yīng)用需要充分考慮當(dāng)?shù)氐那闆r,綜合分析環(huán)境,保證防雷裝置的效果。配電線路的防雷技術(shù)主要有疏導(dǎo)式和堵塞式。疏導(dǎo)式是通過(guò)電流的釋放方式實(shí)現(xiàn)防雷,堵塞式是通過(guò)提升配電線路承受雷擊能力的方式實(shí)現(xiàn)防雷。
配電線路的雷擊原因有很多。首先,配電線路絕緣水平不高,是線路雷擊故障跳閘的重要原因。線路受到雷擊的過(guò)程中,通常會(huì)釋放雷電流。在雷電流釋放的過(guò)程中,雷電電壓值會(huì)持續(xù)升高,而部分老舊配電線路的絕緣水平不高,將造成絕緣子閃絡(luò)或擊穿而出現(xiàn)單相接地故障或相間接地跳閘故障,發(fā)生斷線、停電的情況,且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)到原有水平。這對(duì)電力線路的安全可靠運(yùn)行影響嚴(yán)重,還會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。其次,防雷水平不足。目前,電力企業(yè)都已經(jīng)采取措施防雷,但是部分老舊配電線路或設(shè)備還是沿用原有的避雷裝置,主要是閥式避雷器,效果并不理想,且并不適用于當(dāng)前的線路。尤其是在部分農(nóng)村地區(qū),防雷措施不全面,出現(xiàn)雷擊會(huì)導(dǎo)致停電而造成嚴(yán)重?fù)p失。最后,防雷裝置安裝后,沒(méi)有完善后期檢修試驗(yàn)工作。防雷裝置安裝后,需要檢修線路防雷裝置,主要包括接地電阻檢測(cè),避雷器本體耐壓、泄露、局放試驗(yàn),連接點(diǎn)接觸良好、牢固檢查等,以保證防雷裝置能夠充分發(fā)揮作用。
架設(shè)架空地線,可有效對(duì)配電架空絕緣線路產(chǎn)生良好的屏蔽保護(hù)作用。架空地線能夠?qū)⒗纂娨蜃陨?,再將直擊雷產(chǎn)生的電流引向各個(gè)線柱,起到良好的分流效果,提高耐雷性。架空地線可將過(guò)電壓降低 1~ k 倍。其中,k 指的是避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù) × 沖擊系數(shù),即在避雷線與導(dǎo)線之間的耦合作用下,導(dǎo)線可以產(chǎn)生減小雷電波陡度的“反向”電壓,從而達(dá)到降低過(guò)電壓的目的。在雷擊較為頻繁的地區(qū),適合采用架空地線方式。但此方式對(duì)接地要求較高,投資成本較大,受自身特點(diǎn)影響,無(wú)法降低線路的絕緣陡度,故相應(yīng)配電線路的絕緣水平也比較低,易產(chǎn)生反擊閃絡(luò)等問(wèn)題。架空地線定位高度較低時(shí)容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò),故對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷時(shí)需酌情應(yīng)用。
對(duì)于配電線路來(lái)說(shuō),正常運(yùn)行的線路防雷設(shè)備能夠?qū)斉潆娋€路,尤其是剛剛投入運(yùn)行的線路進(jìn)行良好的防雷保護(hù)。為了提高配電線路的絕緣性能,電力部門(mén)的人員必須要檢查絕緣子是否處于正常的工作狀態(tài)。要想實(shí)現(xiàn)電力防雷設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),相關(guān)人員就必須要定期測(cè)量避雷器的絕緣電阻阻值,還要進(jìn)行工頻放電工作。為了減少由線路故障造成的損失,電力部門(mén)必須強(qiáng)化電力防雷設(shè)備的運(yùn)行管理。
除了在防雷技術(shù)上發(fā)展更高的技術(shù)要求,在平時(shí)的配電網(wǎng)線路的保護(hù)上,也應(yīng)當(dāng)采取正確有效的措施和方法。首先,通過(guò)假設(shè)避雷線來(lái)防止導(dǎo)線被雷擊直接擊落,減小雷電電流以及對(duì)雷電電流起到分流作用。其次,架設(shè)耦合地線。架設(shè)耦合地線是指在雷害事故多發(fā)地區(qū),在導(dǎo)線的下方加設(shè)一條接地線,來(lái)增加雷電電流分流作用,使雷電電流通過(guò)加設(shè)的避雷線分散到地面。最后,在線路桿上安裝線路避雷器裝置,將其線與線路絕緣子串并聯(lián),提高暗轉(zhuǎn)處線路的繞擊和反擊耐雷水平,保護(hù)線路不被雷擊損壞。
總之,配電線路在電力系統(tǒng)中扮演著重要角色,一旦出現(xiàn)故障,將會(huì)直接影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行,影響人們的正常生活和工作。受到各方面因素的影響,配電線路常常會(huì)出現(xiàn)單相接地、短路、斷線等故障,為了有效防止這些問(wèn)題的出現(xiàn),務(wù)必要做好運(yùn)行檢修工作,從設(shè)計(jì)、檢修、維護(hù)、防雷等方面下功夫,加大線路改造和技術(shù)管理力度,做好防范措施,綜合對(duì)接地和防雷做出考慮,選用質(zhì)量可靠的電氣設(shè)備和配電線路,掌握科學(xué)、高效的故障檢修維護(hù)方法,有效避免線路故障的發(fā)生,提高電網(wǎng)供電的可靠性。