王萬臣

國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司興凱湖供電分公司 黑龍江 興凱湖 158308

1 農(nóng)村配電網(wǎng)線路防雷保護的意義

農(nóng)村區(qū)域較大,且呈點狀式分布,所以包含多種地理特征。在落實配電時,線路會跨越多個區(qū)域,其所處在的條件會有明顯差異。如果只是在平原上架設配網(wǎng),所需考慮的問題相對較少,且更容易進行管理。但對于南方地區(qū)來說,其地理條件多樣性強,各區(qū)域間的差異大,并且多丘陵、山地等。當在該區(qū)域架設線路時,就要進行有針對性的設計,不僅要有較強的技術性,也要足夠精細化,從而滿足運行的需求。如果參照常規(guī)的線路來進行架構,那么就要面臨運行維護上的困難,管理實施也會受阻。在農(nóng)村,不可控因素較多,其中雷擊是最普遍的,能給線路帶來重創(chuàng),使輸電不能良好進行,乃至引發(fā)事故。當直接受到雷擊后,配網(wǎng)會切斷對應的線路,這能起到繼電保護的作用,但會造成區(qū)域內(nèi)斷電。由于這一原因,在雷雨天氣中,農(nóng)村會經(jīng)常性停電,之后還要對配網(wǎng)進行檢修。如果雷擊過于嚴重,還將造成設施損壞,進而形成直接的損失。配網(wǎng)中所用元件以及材料,其價格都相對昂貴,線纜的用量大且難以運輸,所以維修會產(chǎn)生不小的費用。隨著農(nóng)村的發(fā)展,經(jīng)濟是持續(xù)向好的,人均收入在持續(xù)增長,人們對用電的需求在提高。從現(xiàn)階段來看,農(nóng)村的配網(wǎng)做到了基本的普及,線路四通八達,能進入大多數(shù)區(qū)域,讓農(nóng)民都能用上電。而在此期間,用電量在平穩(wěn)上升,為了減少中間問題,就要將防護做好,加上管理的初步到位,就能提升配電水準。其中首要的就是做好防雷,避免雷擊產(chǎn)生的危害,這也是農(nóng)村眼下所需的。

2 農(nóng)村配電線路雷擊過電壓特征

在農(nóng)村中,雷擊事故相較于城市要更為頻繁,并且大都發(fā)生在地面,在沒有做好防護的前提下,其危害是較大的。當遭遇了雷擊后,線路就會發(fā)生過載,進而出現(xiàn)跳閘的情況,從表現(xiàn)來看,就是區(qū)域性的斷電。深入剖析原因,則是在雷擊打到對應部位的瞬間,會產(chǎn)生具有較高電動勢的電磁感應,且直接作用到配網(wǎng)上。在這樣的影響下,在線路上會產(chǎn)生感應過電壓,保護裝置在此時會做出反應,但設備仍會受到破壞,跳閘也會影響正常用電。農(nóng)村配網(wǎng)基本是10kV的,而雷擊所能達到的最高過電壓則是它的四十倍,所以線路是無法承受的。而一旦過電壓超出了80kV,那么短路保護裝置將啟動,并做出保護動作。從這一點上就能看出,位于農(nóng)村的線路,對于雷擊沒有較強的防御能力,甚至尚未做出對應防護,而因為其條件是復雜的,一旦受到雷擊就必然會短路,這導致線路所處的狀態(tài)經(jīng)常性失穩(wěn),且沒有足夠的安全性。從對電壓特征的分析中,也能看出線路的抗逆性差,容易受到外來的干擾。

3 農(nóng)村配電網(wǎng)防雷保護措施分析

3.1 提高線路入口抗雷擊能力

無論是農(nóng)村還是城市,在用電上都會有一定季節(jié)性,這或許與部分電器的使用有關。這種特征會讓供電也有所波動,例如在夏季,用電會出現(xiàn)高峰,或是在農(nóng)忙時,也會有明顯的提升,在這些特定的時間內(nèi),要去用大功率的設備,這多是用在生產(chǎn),諸如水泵、電機等。處在這些時段,線路的負載大,波動也要比平時強烈,會為運行維護帶來壓力。而處在夏季,會有較多雨水天氣,特別是南方,一旦發(fā)生雷擊,就會破壞掉線路入口。由于該部位基本都是與電源相連,所以檢修很難進行,而且必須進行區(qū)域斷電,損失是比較大的。為了避免出現(xiàn)該問題,就要做好線路入口的防雷,用切合實際的措施去應對雷擊?？捎玫霓k法較多,但最直接的就是添加保護裝置,這樣能以最小的成本對線路進行改造,賦予其較強的抗雷擊能力,降低受到的危害。根據(jù)農(nóng)村線路的特性,比較適合使用浪涌保護裝置,在受到雷擊的瞬間,出現(xiàn)的強烈波動會觸發(fā)裝置,使其靈敏地做出保護動作。這在雷擊的時候,能起到對瞬時高電壓和電流的防護,防止對線路的破壞,也提升了對于雷電的耐受性。如果雷擊過于強烈,其產(chǎn)生的電壓過高,那么就要增設LC低通濾波器和壓敏電阻,從而提升裝置性能,這能幫助將超出額定的能量中和?；谠撗b置的性能,可以對入口做出強有力的防護,使其不存在雷擊的隱患,提高了線路的可靠性。這對于農(nóng)村來說是適用的,能切實做到為農(nóng)保電,幫助農(nóng)民平穩(wěn)度過用電高峰期。

3.2 加強附屬設備的雷擊防護

配電線路從其性質(zhì)上看,屬于電力工程的一個分支,在架構起的整個系統(tǒng)上面,除了用到了大量的電纜,上面還要布設相關的附屬設備,只有一起都穩(wěn)定工作,才能進行運作,從而完成對某一區(qū)域的配電。所用的附屬設備,涵蓋了變壓器、斷路器等,它們分布在各個節(jié)點,共同幫助配電的進行,且都有特定的功能,無法被舍棄或取代。然而因為所用設備過多,所以對于它們而言,大多都是出現(xiàn)故障后直接替換,很少會去進行特定的防護。但在農(nóng)村,由于雷擊本身頻繁,如果不防護,設備就會經(jīng)常性損壞,無論是檢修還是更換,都耗費人力物力,這種支出是可觀的。對此,為了降低損耗,就要去加強防雷能力,進而屏蔽掉雷擊的影響,使設備的壽命得到延長。雖然措施很多,但從農(nóng)村實際來看,可實施的并不多,其中最有效的是是抑制感應雷過電壓來保護配電變壓器,這是最適合被普及的。比較常規(guī)的辦法就是將防雷器布設在設備附近,從而起到保護作用。防雷器具有防爆、防水、耐污染等特點,單個的成本不高,在工作時不會產(chǎn)生噪音,所以具有經(jīng)濟性,適合用在線路上。在實際安裝時,要進行綜合研討,除了要核算成本,還要對成效進行評估。例如,防雷器安裝數(shù)量較多的話,維護成本較高,防雷器數(shù)量多也不利于電力輸送效率的提升。筆者在參與檢修時,經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)避雷器被擊穿的情況,對此,一方面要使用性能好的設備,從而加強防護性,一方面也要做好巡線工作,尤其是在雨天,盡早發(fā)現(xiàn)故障,并將設備進行更換。如何去衡量二者的優(yōu)先級,則要看農(nóng)村的情況。

3.3 優(yōu)化絕緣子技術

現(xiàn)有的諸多防雷技術中,絕緣子的可適用范圍最光,使用也最為普遍,成為了目前主流的措施。該技術難度適中,常規(guī)的方式是將絕緣子安裝在線路上,從而起到一定的絕緣作用。所用一般為陶瓷制的,能做到良好絕緣,常用在易受到雷擊部位。然而絕緣子在個別情況下會失效,當遇到猛烈的雷擊,其有可能會發(fā)生閃絡,這會直接破壞其結構,進而無法繼續(xù)生效。一旦發(fā)生了失效,它就不再能防雷,而且會干擾線路,所以要盡快將其替換掉。但因為線路上的絕緣子數(shù)量多,很難發(fā)現(xiàn)其失效情況,如果要落實全面檢測,則相當費時費力。所以在防雷上有缺陷,隱患也困擾著日常的運維,而由于這是技術的不足,所以很難進行簡單改進?；谶@一原因,優(yōu)化技術勢在必行,依靠這一措施,能改變眼下防雷的現(xiàn)狀。主要的改進方向就是將陶瓷改為別的材料,從而賦予絕緣子更強的性能,對整條線路產(chǎn)生防護的作用?？梢赃x用一些新型材料,具有較強的防雷能力,且能承受高壓,可以有效抵抗被擊穿。一旦雷擊過于強烈,超過了其臨界值,絕緣子要直接破裂,而非仍維持原狀。如此一來,在對線路檢修時,就能立刻找到問題部位,并將絕緣子替換掉。這相當于優(yōu)化了技術,使其不再有短板,而且材料的更新也為其繼續(xù)精進帶來了可能,使線路能獲得防雷上的增強,保護了農(nóng)村用電。

3.4 加裝并聯(lián)保護間隙

所有位于農(nóng)村的線路,因為要考慮成本,也為了使各區(qū)域都能獲得用電,所以多為10kV的配網(wǎng)。如果單純針對常態(tài),10kV是足夠應對供電的,這在多數(shù)配網(wǎng)中都適用。但農(nóng)村的線路是非常規(guī)的,由于條件是復雜的,所以意外多發(fā),其中雷擊的頻率最高。當受到了雷擊后,過電壓很容易就會大于10kV,而線路多是以該數(shù)值為額定的,所以會直接過載,這顯然是一個安全上的隱患。過電壓是瞬時的,直接出現(xiàn)在線纜上,這會讓絕緣子閃絡,或是將一些設備擊穿,進而被損毀。當這種情況發(fā)生后,短路、跳閘等都會并行,進而表現(xiàn)為區(qū)域斷電。就常規(guī)而言,加強絕緣是最佳方法,能產(chǎn)生有力的防護,使雷擊被無效化。但受條件限制,加上線路比較復雜,所以這是有難度的,效果也會受限。對此,考慮農(nóng)村實情,避雷器則成為了首選,不僅性能是可觀的,還能快速生效。但由于成本較高,所以為了進行普及,就要有一定投入。對于這一問題,可適當降低設備數(shù),僅布設在薄弱部位,用以強化局部防雷。只要掌握合理的間隙,就能做到良好的防雷,對全線路都形成有效保護。當然,在條件充足時,要去增設避雷器,這能給予線路足夠的保障,也要加強巡線,爭取對于一切隱患,都能做到早發(fā)現(xiàn)早解決。

結語

在人口的擴充下,農(nóng)村對電力的需求有可觀的增加,這不只是在用量上,對質(zhì)量同樣有要求。為農(nóng)村保電成為了眼下的目標,也是促使其發(fā)展的重要條件,所以要腳踏實地做好相應工作。以配網(wǎng)的安全與可靠為目標,就要做好防護工作,這在農(nóng)村屬于短板,而且長期沒有被重視。應當將完善防雷措施當成第一要務,并切合實際地去完成,這對于配網(wǎng)的運維有幫助,也保障了農(nóng)村用電。這對于民生有實際意義,也推進了農(nóng)村發(fā)展,使其能持續(xù)向好。