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摘要:随着社会经济发展,对35千伏供电可靠性要求越来越高,于是35千伏线路的防雷击跳闸问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了雷害的形式,在探讨35KV的配电线路遭雷击原因的基础上,结合相关实践经验,从多个方面提出其防雷击跳闸的有效措施,望有助于相关工作的实践。
关键词:35千伏线路;防雷击;跳闸;研究
1前言
作为35千伏线路安全可靠运行应用中的一项重要方面,对其防雷击跳闸问题的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对35千伏线路雷击问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,免受雷击或击而不闪、闪而不弧,从而保证电气设备的安全和电网运行稳定。
2概述
在我国电网运行过程中,35kV配电线路作为重要的配电线路,发挥着直接为用电用户进行电能输送的职能,尤其是广大经济欠发达地区及偏远乡镇供电规划中,主要干线也都是以35kV线路为核心。其起到的作用是非常重大的。可以在最大程度上满足人们用电的需求,并且对各个行业的发展,也起到了促进的作用,但其运行过程也是相对较为复杂,运行的稳定、可靠、安全等性能经常会受到各种因素的影响,雷电就是其中非常重要的一项因素。因此,进一步提高35kV线路的防雷水平具有重要的现实意义。
通过对雷电的观察,主要是雷雨天气,雷击地点较为集中时,雷击伤害程度大。由于在设计标准上110kV及以上线路采用双避雷线,35kV线路采用单避雷线,有些线路只有进站一公里有避雷线,且35kV线路杆塔设计上塔头距导线垂直距离较小,所以在雷雨发生时,110kV及以上线路相对35kV架空线路的发生跳闸故障几率较小,通过对雷害的分析,提出35kV架空线路防雷的措施,不断地完善35kV架空线路和无避雷线的线路防雷经验,达到减少35kV架空线路雷击跳闸事故的目的,保证线路的安全可靠运行。
3雷害的形式
雷电流相当大时,则雷击电压过高,就近通过支持绝缘子对地放电,形成闪络,严重时引起线路断线、绝缘子击穿等故障。雷击引起线路闪络一般有两种形式:
直击:雷电击在杆塔或避雷线上,此时作用在线路绝缘上的电压达到或超过其冲击放电电压,则发生自杆塔到导线的线路绝缘反击。其电压等于杆塔与导线间的电位差。雷击杆塔时,最初几乎全部电流都流经杆塔及其接地装置,随着时间的增加,相邻杆塔参与雷电流泄放入地的作用愈来愈大,从而使被击杆塔电位降低。为此,除要求提高35kv线路无架空地线的绝缘水平外,应降低线路架空地线接地电阻。
绕击:雷电直接击在相线上。电击的概率与雷电在架空线路上的定向和迎面先导的发展有关,若迎面先导自导线向上发展,就将发生绕击。一般与导线的数目和分布,邻近线路的存在,导线在档距中的弛度及其它几何因素等都有关系。为此,要求加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻,重雷区的线路架设耦合地线等。对于35kV无架空地线的线路,雷击概率很高。
435KV的配电线路遭雷击的原因
4.1遭遇雷击的电网区域是雷电多发区
属于暖温带季风大陆性气候的地区在夏季就容易出现雷电天气,这种地区的气候因素决定了雷击事件的发生次数会远远超过其他地方。
4.2线路耐雷水平不高
我国电力线路的耐雷性普遍都不高,耐雷性指的是电线在遭遇雷击时,能否有效地避免线路发生闪络现象。其实,线路的耐雷性与多方面都有关,如线路使用材料的性能、杆塔的尺寸高度、接地电阻、周围的地形海拔等,而最为关键的是缺乏对线路的有效避雷手段,线路绝缘性材料性能不够好,在这方面还需要进一步研究,提高线路的耐雷性能。
4.3线路维护人员的素质不够高
我国很多地方电力系统的线路维护人员的学历偏低、素质不够高,不能做到与时俱进,不能对那些新的情况和问题作出科学的判断,更不能根据现有的问题进行独力自主的研究,这也就导致在实际工作中,这些维护人员往往只能根据以往的经验对故障进行处理,无法很好地解决实际问题。
4.4防雷措施不够完善
我国很多的线路只有寥寥几项防雷措施,或者只有几段线路有防护措施,有的线路尽管全程架设了避雷线,但有些大档距塔型防雷保护角偏大,避雷器设置组数不够等防雷措施没能做到尽善尽美,这就使得在发生雷击时,线路跳闸,甚至线路的绝缘子会发生炸裂,并且我国的防雷措施也没能做到分地区分地段进行防护,浪费了很多资源。
535kV线路防雷击跳闸的有效措施分析
5.1安装线路避雷器的方式实现防雷
由于线路自身在绝缘水平上不高,雷电多发地区大部分电线杆没有装置避雷针的情况,应使用带间隙的线路避雷器来对终端进行保护,间隙隔开是通过串联的效果,避雷器是不受到任何的电压影响,更不需要做出老化的考虑。通过间隙线路的避雷器安装不会对线路留下任何的安全及运行的隐患。还应该通过运行经验分析历史上哪些地段雷电频发,就在哪些地方增装避雷器,同时安装计数器,通过定期抄录计数器的雷击次数与实际雷击跳闸次数分析比较,确定避雷器安装效果,考虑下一步是否需要增设避雷器组数或者检验安装的位置是否合理。避雷器安装时,为减小雷击电流动力对避雷器接地引线的破坏,接地线采用软铜线连接。根据以往运行经验发现有避雷线的大档距线路,其塔型防雷保护角超过20度时,线路遭受雷击的几率较大,对此种塔型宜安装避雷器。通过以上安装避雷器的措施能够提高防雷效果。
附表1:35kV线路常用杆塔避雷线保护角偏大的塔型保护角如下表:
5.2降低杆塔接地电阻
雷电过电压释放通过比较低的接地电阻来完成的,并且接近反比例的关系。通过降低线路杆塔接地电阻,能够有效地提高线路防雷效果,防止在受到雷击出现的反射情况出现。
根据运行经验分析进站1公里线路杆塔接地电阻降到10欧以下,避雷器安装点接地电阻降到10欧以下,其他地段杆塔接地达到合格标准,可减少线路雷击跳闸率。
对于土壤电阻率较大的杆塔,降低杆塔接地电阻,可采取延长水平接地体、增加垂直接地极、使用接地模块与延长水平接地体相结合的方式进行。第一种方法处理过程中,存在材料使用多,用时较长,侵占农田等弊病,且水平接地体达到40米长后,尽管杆塔接地电阻较低,但雷电不能迅速释放,线路上仍有高电压不断反射,线路跳闸几率较大;使用接地模块与延长水平接地体相结合时,按塔腿四个方向,每个方向埋设一个接地模块,水平接地按12米铺设,每隔5米安装一个垂直接地体,同时保证接地体周围有30-50厘米厚低电阻率土壤,并洒水夯实,能够起到很好的效果。
6结束语
综上所述,加强对35千伏线路防雷击跳闸问题的研究分析,实践效果上具有十分重要的意义,因此,在今后的35千伏线路防雷击过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性,才能更好地降低线路雷击跳闸率。
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