电力系统防雷技术及其应用探讨

电力系统防雷技术及其应用探讨

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摘要:在电力系统运转过程中,配网架空线路具有十分重要的作用。而自然灾害之一的雷电灾害对配网架空线路的损害十分严重,甚至还会引起人员伤亡。本文阐述了综合防雷技术运用的必要性,并通过分析配网架空线路遭受雷击的原因,来提出相应的防雷措施,希望能为配网架空线路的综合防雷提供参考。

关键词:电力系统;防雷技术;应用

配网架空线路对我国电力系统的稳定运行起到非常重要的作用。为了保证线路的安全稳定运行,国家一定要重视对雷电灾害的防治技术。但是目前我国的防雷技术并不够完善,还存在着一定的问题。为了提高我国电力系统的安全性,防止雷电灾害对电路的损害,加强对电力系统防雷技术研究是十分必要的。

一.配网架空线路雷击的原理

(一)雷击形式

配网架空雷击主要有三种形式:

(1)直击累或绕击雷。在没有避雷线路的情况下,经常发生直击雷过电压的情况发生。但是并不是说安装了避雷线路之后,就可以降低直击雷过电压的发生率。雷电流的陡度和幅值越大时,被击线路电位则就越高。

(2)感应雷。雷云经常在配网架空附近对地放产生过电压,在放电初期导线会逐渐积累异性束缚电荷,雷击的时候因为放电速度过快,束缚的电荷很容易疏散。

(3)反击电压。雷击杆塔因为电感以及接地电阻,使得杆塔本身有很高电位,并会将电位引至绝缘子逆闪中,在配网架空线路上加高电位。

(二)原因分析

(1)线路自身的因素。配网架空线路周边会有许多其他的电路,这么密集的电路排列于一个区域之内,本身就容易受雷击。相比于其他的电路防雷技术,配网架空线路还不成熟,易遭受到雷击。以现今的配网架空线路防雷技术,相关工作人员一般会于设备上安装针式绝缘子防雷,其防雷效果较明显,但是针式绝缘子防雷存在相应的弊端,如果针式绝缘子遭受雷电击穿,在维修时难以寻找故障发生的准确位置,增加了维修难度,维修时间会被延长。配网架空线路被雷击穿击中最主要原因是线路本身因素,因此与需要引起相关部门的重视,进行内部控制。

(2)外在因素。配网架空线路架设之后,并为投入使用时容易出现偷盗接地线的问题,因此需要提高警惕,需要及时发现、及时补接,就可以有效的避免事故的发生。但是如果没有能够及时发现接地线被偷盗,无法及时处理,配网架空线路会直接暴露于外部环境,无任何的防雷措施防护,在雷雨天气中,容易成为雷击的第一对象。除此之外,如果配网架空线路安装不合理或者是没有接好接地网络,则配网架空线路很容易因为外力因素而遭受破坏,使得配网架空线路更加容易遭受雷电侵袭。加上避雷针长久使用,会出现防雷效果下降,如不及时更换,则避雷针就会失去原来的效果。

(3)错误的防雷方式。在我国,配网架空线路防雷的最常见方式是接地防雷,通过接地线接于地底,并且将低电阻装置安装于接地处。接地防雷方式比较适用于平原地区,在山区中接地防雷方式十分不便,在进行设置接地是,还需要在塔脚安置接地网络,且每个接地网络均需要安装很低的电阻装置。当出现雷电袭击时,接地线越长其电感越大,塔顶点位升高,更容易遭受雷电袭击。

(三)配网架空绝缘导线防雷技术的优越性

我国上个世纪八十年代末就已经采用配电网架空线路绝缘导线,应用时间已经超过二十多年。目前配网架空线路绝缘导线应用越加明显,相比于裸导线,绝缘导线具有以下优点:

(1)绝缘导线能够更好融入城市规划之中,配网架空绝缘导线能够更好的缩减架设空间,更加它有利于线路走廊的高效利用,并能够有效的缓解树线矛盾,能够更加有效的释放供电能力,能够更好的配合整个城市的建设,美化街道。

(2)绝缘导线能够有效的降低明危险事故的发生率。配网架空绝缘导线有效的减少了因外物而引起的相见短路故障和单项接地故障发生率,有效的减少了架空线路的维修量,有效的提升了配网架空线路的整个运行效益。

(3)配网架空绝缘导线能够保障供电的稳定性。配网架空绝缘导线有着较强的抗不利环境能力,有效的降低了故障的发生,减少停电次数,保障供电的稳定。

配网架空绝缘导线能够有效降低电能的损耗。配网架空绝缘导线更加容易深入负荷中心,能够提供更好的电压质量,有效降低电能的损耗。但是因为配网架空绝缘导线本身抗雷击较弱,会容易出现断线,因此需要深入探索配网架空绝缘防雷技术。

二.防雷技术的应用方案

对于配网架空线路防雷技术,应最先改进线路的绝缘性,提高线路电阻,是防止雷电侵袭的最根本措施。因此相关的管理部门需要加强防雷措施工作,保护好绝缘管理,保障线路的绝缘性能。除此之外,需要加强安装装置的规范性,保障装置性能的正常发挥,减少问题产生。为了提高配网架空绝缘导线防雷技术,需要做好以下措施:

(1)将避雷针安装于线路上,这样可有效的避免雷电直接落至配网架空线路之上,而是将其引至避雷针,有效的保障了线路的安全。但是将避雷针安装于线路上无法完全保障引雷效果,在平时生活之中,雷电可能会出现绕击,雷电落入避雷针周边和附近区域,即使安装避雷针,也无法保障雷电不会落至配网架空线路上,对配网架空线路造成一定的损害。

(2)改良引雷装置。在配网架空线路上直接安装避雷装置,避雷装置一端与配网架空线路连接,而另一端与地面直接连接,这样连接是为了避免雷电直接经过避雷装置,之后通过接地线直接引入地表,避免雷电对配网架空线路造成损害。但是改良引雷装置也存在一定的弊端,因为防护装置直接安装于线路之上,因此防护装置在遭受雷击之后可能会出现短路现象,而短路现象直接影响了配网架空线路的电能传输,有时候会因为电流过大出现跳闸现象,会对正常使用造成一定的影响。

(3)在线路上直接安装自带间隙的避雷装置。自带间隙的避雷装置可有效降低线路短路现象的发生率,但因为避雷装置自带间隙较小,因此集无法完全解决线路短路问题。

(4)努力提升配网架空绝缘导线的绝缘水平。为了提升配网架空线路绝缘水平,因此需要应用较高水平的绝缘子,当出现雷电袭击时,会因为绝缘子引起的工频续流因为爬距大无法建立弧,可以通过此措施有效的提升配网架空线路绝缘水平。

(5)避雷线的架设。避雷线的架设是输配电线路防雷工作中最为有效的措施,避雷线能够有效的防止雷电直接电击线路,并且还具有以下三个作用:一是,避雷线起到分流作用,有效的减少雷电流流经杆塔;二是,避雷线因导线耦合作用,而有效的减少了线路的电压;三是,对线路起到屏蔽的作用,这样有效的降低了线路的感应过电压。避雷线的架设,如下图:

(6)过电压保护器的加装。雷电电击架空绝缘线路之后过,电压保护器能够将雷电流引入,并且直接切断工频续流,有效的限制了雷电过电压,有效的防止绝缘子击穿,保护了配网架空绝缘线路,减少断线事故的发生率。

结束语

在电网系统之中配网架空导线是较为关键部分,但因为配网架空线路被雷电击中的原因除了线路自身原因、外部坏境因素之外,还与错误的防雷方式有关,这些因素会影响配网架空线路遭受雷击的机率增加。因为雷电电流强度非常大,平均强度都有3万安培,因此雷电直接落到配网架空线路上时会对线路造成比较大的破坏。因此本文本文分析了雷电的主要形式,分析配网架空线路被雷电击中的原因,探讨绝缘导线的优越性,并提出配网架空线路防雷技术的实施方案,希望加强配网架空线路防雷技术的研究,采取合理方式防雷,为电网的稳定提供保证。

参考文献

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