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摘要:10kv配电线路在运行过程中遭遇雷击的事故时有发生,不仅影响到配电线路的运行,也容易给工农业发展带来损失。本文首先说明了10kV配电线路雷击过电压形式,然后分析发生雷害事故的危害和主要原因,最后详细阐述了10kV配电线路防雷保护措施。
关键词:10kV;配电变压器;防雷;避雷器;接地电阻
1引言
城市10kv配电线路的安全运行是确保城市工农业用电和人们生活用电的重要保障。因此,电力管理人员应该对线路的防雷保护措施进行研究,找出配电线路雷击事故频发的主要原因,同时结合现场的情况来区分每种保护措施的针对性和有效性,因地制宜地采取不同的防雷手段,以此确保配电线路的安全运行。
2雷击对10kV配电变压器的危害
一般情况下,雷害事故的的雷击过电压都会超过80kV,从而容易击穿电器绝缘,会使得电力设备发生闪络的现象,轻则造成电路跳闸,使得周围一定范围内的区域大面积停电,影响周边居民的正常生活和生产,重则可能由此引起电力火灾或者造成路过的人民群众的触电。如果雷害事故发生频率较高,将会对电力企业造成巨大的经济损失,降低了电力企业的经济效益,不利于电力行业的发展。
2.1直击雷以及感应雷对10kV配电变压器的危害
在雷雨天气中,雷雨云中的电荷数较大,一般情况下其电荷数可达到十亿伏,如果雷雨天气中的电场强度直接与配电变压器产生放电现象,会直接破坏变压器的质量,影响供电的稳定性。感应雷会损坏配电变压器的绝缘设备,导致配电线路的运行发生中断的情况,感应雷还会作用于周边的金属物体,导致周边的金属物体也会出现感应电流,配电变压器也会受到这些电流的影响,影响运行的质量。
2.2雷电入侵波对10kV配电变压器的危害
雷电入侵波对10kV配电变压器的危害,主要是从正变换过电压和反变换过电压两个方面进行分析。正变换过电压主要是指雷击后会产生电波,而电波会经过低压线路最终到达配电变压器,而冲击电流经过低压绕组,并且在高压绕组上冲击电流会发生感应电动势的情况,使得高压侧的电压发生增压的情况,导致变压器内部也发生增压的情况,造成变压器出现质量问题,影响配电线路的正常运行。反变换过电压主要是指雷击过后产生的电波在经过高压侧的线路之后,在避雷针的作用下,冲击电流经过接地电阻,并且引起压降,当低压绕组的中性点上有压降,则会相应提高中性点的电位。在电流磁场的作用下,三相电阻的冲击电压会变高,导致三相绕组中的电流放线和冲击电压的方向一样,并且三相绕组还会出现脉冲电压的现象,造成配电变压器的损坏,影响配电线路的供电质量。
310kV配电变压器防雷保护中存在的问题
经济处在快速增长的阶段,要确保配电线路稳定性。10kV配电变压器在运行的过程中,很容易遭受雷击,特别是在雷雨天气较多的春夏季节,配电变压器的运行质量得不到保障,电力线路供电的稳定性受到影响,给社会生产带来了较大的经济损失,人们的生活质量也得不到保障,不利于社会的进步。所以,为了减小雷击对10kV配电变压器运行的影响,要重视10kV配电变压器的防雷保护工作,尽量保持配电线路在雷雨天气中的稳定运行,为人们提供一个稳定的用电环境。
1、根据相关调查发现,我国目前对于10kV配电线路防雷的资金投入还不多,导致10kV配电线路防雷水平设施存在很多缺陷,甚至有一些配电设备还没有安装足够的防雷装置。
2、有一些10kV配电线路设施设备没有考虑自身地区的特殊情况,实施针对的防雷措施,不能够保证防雷措施的安全运行。
3、部分地区没有完善的相关制度,导致10kV配电线路防雷设备的管理工作很多时候都只流于形式,得不到具体的落实。
4、没有定期对10kV配电线路防雷设备进行检查试验的工作,导致一些出现故障的设备无法及时被发现,为雷害事故的发生埋下种子。
3.110kV配电变压器低压防雷保護缺失
10kV配电线路分布广泛,是人们日常用电的主要供电线路,但是对于配电变压器的低压防雷保护措施却没有落实到位,导致在雷雨天气里,配电变压器极容易遭受雷击,给配电线路的正常运行造成影响。配电变压器的低压防雷保护缺失,则雷击电流就会很容易进入配电变压器,导致配电变压器的内部电压发生变化,造成配电变压器出现质量上的损坏,配电线路的供电会出现中断的情况。此外,由于配电变压器防雷保护缺失,使的冲击电流会损坏配电线路的绝缘体,从而影响了配电线路的正常运行。
3.2接地引下线的问题
配电线路中,如果没有合理的设计接地引线的长度,导致接地引线的长度过短的话,则配电线路在运行的过程中,其配电变压器容易遭受雷击,配电线路的正常运行会受到影响。当配电线路的地下引线的长度没有达到要求的时候,则配电线路不能有效的泄流雷击电流,造成雷击电流经过地下引线,从而引发线路发生质量问题。如果在配电线路的使用过程中,没有正对地下引线的防腐蚀,采取有效的解决措施,就会影响地下引线功能的发挥,主要的表现就是其导流和泄流的效果不好。此外,地下引线防腐蚀的措施没有落实到位,地下引线的使用时间也会受到限制,降低了配电线路的运行质量。
3.3避雷地点安装不合理
10kV配电线路在运行的过程中,对于避雷装置的安装地点要合理的设置,但是在实际的情况中,避雷装置的安装位置往往不合理,导致避雷装置在防雷击的过程中不能发挥有效的作用,配电变压电容易遭受雷击。通常情况下,人们往往忽视在配电变压器的低压侧安装避雷器,在雷雨的天气里,雷击一旦发生,发生正、逆变换过电压,就会破坏配电变压器的绝缘,从而影响配电变压器的正常运行,影响配电线路的运行质量。
410kV配电变压器的防雷保护措施
4.1对雷电流的幅值进行限制
限制雷电流的幅值,可以有效的保护配电变压器免受雷击,确保配电变压器的运行质量,而合理的安装避雷器可以降低雷击发生的频率。在实际的情况中,如果只是在配电变压器前安装一组避雷器,则限制雷电流幅值的效果不明显,雷电流依然会对配电变压器产生破坏作用,损坏变压器的绝缘,影响变压器的运行质量。所以,要分别在10kV配电线路的第2、第3基杆塔安装避雷器,同时要结合之前的避雷器一起使用,从而有效的限制雷电流的幅值,一般都会将雷电流的幅值限制在75kV以下,减小配电变压器遭受累积的概率。但是,避雷器的数量过多的话,配电线路的维修难度会增大,维修成本会变高,也会降低配电线路运行的稳定性。因此可以适合的利用过电压保护装置,例如:放电间隙等等,取代避雷器,并且将其与配电变压器之前的避雷器相结合,也可以有效的限制雷电流的幅值,起到保护配电变压器的作用。
4.210kV配电变压器的低压侧采取防雷保护措施
在10kV配电变压器的低压侧采取防雷保护措施,可以有效的限制雷电波的幅值,进而雷电波不会破坏配电变压器的绝缘质量,从而有效的阻止雷击冲击波进入配电变压器,保护配电变压器的正常运行。目前很多10kV配电线路通过山区时,受地形,地貌,气流等各种因素的影响,在某些地段容易受到雷电的侵袭,而且,有的地段云层较低,往往会出现重复性雷击闪络。特别是农村山区的10kV配电线路的供电半径远远大于城区配电线路的供电半径,且配电线路的绝缘水平较低,而且很多地方,线路为了节约线路走廊,很多采用同杆塔多回路架设的技术,这种方法虽然节约了线路走廊,减小了线路投资,但是由于同杆塔多回路中线路与线路间的电气距离不够,因此,一回线路遭受雷害后线路绝缘子对地击穿,如果击穿后工频续流比较大,持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离,由于同杆塔架设的各回路之间的距离较小,那么电弧的游离会波及到其他的回路,引起同杆架设的各回路发生接地事故,严重时将会造成多回线路同时跳闸,极大的影响了配电线路的供电可靠性。
4.3降低10kV配电变压器的接地电阻值
10kV配电变压器的接地电阻值一旦降低,则配电变压器遭受的雷击率会明显的减少。将单一的10kV配电变压器的接地形式,改变为四边放射的形式,需要注意的是,顶端的接地形式要使用垂直接地极。此外,利用接地模块,增大垂直接地极和水平反射线结合部位的接地面积,提高散流的效果。如果施工中的土壤电阻率高于施工的标准,则需要利用降阻剂降低土壤的电阻率,确保接地地阻值的减小,保护配电变压器。为了降低线路造价,可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式,即在绝缘导线固定处加厚绝缘,使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线,通过上述方式可有效提高线路的冲击放电电压。
4.4科学合理的设置接地引线
首先,要合理的设计接地引线的长度,确保接地引线的长度适中,保证接地引线可以有效的进行泄流和导流的工作,避免配电变压器遭受雷击,提高其运行的质量;然后,要保持接地引线结构牢固,确保其固定工作落实到位,避免接地引线在运行的过程中发生松动的情况;最后,要做好接地极和接地引线的防腐工作,以确保接地极和接地引线的泄流功能,延长接地极和接地引线的使用时间,保证配电变压器平稳的运行。
5结语
总而言之,10kV配电变压器在运行的过程中,容易遭受雷击,导致配电线路供电的质量下降,因此要对配电变压器采取保护的措施。直击雷、感应雷和雷电入侵波都会对配电变压器产生危害,因此要有效的分析配电变压器防雷保护中不完善的地方,针对具体的情况,采取合理的保护措施,例如:限制雷电流的幅值、降低配电变压器的接地地阻值、科学的设置接地引线等等,保护配电变压器免受雷击的危害,确保配电线路供电的稳定性。
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