10kV配电变压器防雷保护措施技术分析
10kV配电变压器雷击故障原因分析及防雷改造措施
10kV配电变压器雷击故障原因分析及防雷改造措施摘要:配电变压器在电力系统中是一种常见的电力设备,这种设备非常容易遭受到雷电的攻击,进而引发出各种故障,这样就需要在电力设计过程中进行配电变压器有效性的提升,不断的让防雷的性能得到全面的强化。
在实际案例当中,对于10kV配电变压器要进行雷击故障的研究和分析,提出多种防雷的保护性方案,让雷电对于配电变压器的威胁减少,以下对此进行分析和研究。
关键词:10kV配电变压器;雷击故障;原因;防雷改造措施在夏季的阴雨天气当中,雷电主要是在强烈的对流天气中形成的,在云层之间还有大地之间能够出现一些短时间的放电现象,这样对于一些高层建筑物还有带电的设备以及人员等等都可能造成极大的伤害。
在整个供电的网络当中,配变压器是一种非常容易遭受到电力供给的设备之一,一旦遭受到雷击那么就会让线路的运行不够稳定,出现非常频繁的跳闸现象,这样对于整个电力系统的有效运行会产生极大的危害。
为了能够减少危害的产生就需要对故障产生的原因进行分析,进而找出解决对策,希望本文以下的论述对于配电变压器的正常运行能够起到切实的作用。
一、雷电产生的原因还有雷击分类分析雷电的产生一般是在积雨云层比较旺盛的时候,冰晶有凇附,水滴破碎,之后形成一种对流空气,这样就会让云层产生电荷,在云层之上还有云层的下方向上形成一种点位差,然后就出现了云间放电的现象。
在这种现象之下,配电线路会受到雷电的供给,这种雷电攻击主要表现在两种方式上:首先,感应雷过电压,如果配电线路附近有雷电产生,并且雷电也是处于先导的放电过程中,先导通道当中的电荷对于配电线路可能就会产生静电的感应现象,在线路上的正电荷接近临近点的导线当中,形成一种上下的束缚电荷。
雷云在主要的电荷放电过程中让电荷被中和,这样就会让配电的线路在导线当中所存在有束缚性的电荷,变得更加自由,自由的电荷在导线上呈现两边的流动性,造成了过电压的静态感应性过电压。
因为存在直击雷电的现象,因此对于脉冲磁场也产生了非常大的影响,磁力线在配电线路导线还有大地之间形成一种电气回路,由此在线路上就会瞬间的产生一种电磁感应的电压,电磁感应中的过电压还有静电感应电磁通过相互之间的叠加形成感应雷的电压,幅度上能够瞬间达到400或者500kv,这种幅度已经远远的超过了配电线路的设备,也和绝缘子的雷电冲击耐压承受能力相悖,非常有可能造成电线西安北路的跳闸现象,这样减少这种感应性的雷电过电压形式已经成为10kv线路中防雷的主要因素。
10千伏配网雷击故障分析及防范对策
10千伏配网雷击故障分析及防范对策10千伏配电网是电力系统中不可缺少的组成部分,它直接关系到用电客户是否能够使用安全可靠的电能。
由于长期处于露天运行,又具有点多、线长、面广,结线方式复杂多变等特点,因此在运行中10千伏线路遭受到雷击故障事故频频发生,这不仅严重影响了配电网供电的可靠性和安全性,也影响了人民群众的正常生产和生活用电,造成了巨大的经济损失。
本文结合线路历史雷害情况,对南安地区配网线路的地形地貌特性、雷电活动情况、线路雷害情况进行了讨论、分析,找出雷害事故频发的原因,寻求配网防雷保护的措施和技术改造方法,提出适用于配电网防雷技术的优化措施。
标签:配电线路;故障分析;防范对策一、南安地区10千伏配网雷击故障分析2013年5月20日16时50分左右,一场突如其来的雷电冰雹雨倾泻而下,国网南安市供电公司调度中心电话不断告急:10千伏直供线跳闸、10千伏西上线跳闸、10千伏埔尾线跳闸、10千伏凤坡线跳闸、10千伏仙都线跳闸……经过现场仔细勘察,故障确定为10千伏蓬山支线蓬岛8#变台A相和C相线路避雷器被雷击穿,导致A、C相失地,线路跳闸。
同时也造成了诗山辖区10千伏西上线雷击跳闸,导致该馈线全线停电。
经统计,2013年,国网南安市供电公司10千伏线路一类故障共799条次,引起配电线路故障的主要原因为自然灾害、外力因素及用户影响,其中自然灾害引起的276起,占34.54%,雷害是自然灾害的主要原因,占58.3%;用户设备原因引起的有220起,占27%;外力因素引起的有180起,占23%;运行维护原因引起的23起,占3%。
设备老化引起的有23起,占3%。
详细故障类型见下页表:从表中所示,配电线路遭受自然灾害造成故障共有276起,其中雷击引起161起,可见自然灾害影响主要为雷击。
南安地处东南沿海,地形较为复杂,包括山区、半山区以及沿海地域。
该公司管辖配电线路长4323公里,具有分布广、支路多等特点,绝大部分采用裸导线架设的架空线路,由于中北部部分线路处在易雷区,雷害较重,经常引起雷击跳闸和断线情况。
10KV架空配电线路的防雷措施
10KV架空配电线路的防雷措施摘要:电力行业是国家额主要能源之一,为国家经济发展做出巨大的贡献。
现如今很多电力企业之间的竞争随之增大,电力配电架空线路建设规模也逐渐增大,虽然其能够提供稳定的电能,但是在运输电能的过程中还是存在产生问题的可能性。
所以,需要加大对其运行维护的重视程度,让专业人员实施相关的管理操作,防止产生潜在风险。
关键词:10KV架空;配电线路;防雷措施引言城乡电网主要为10kV架空配电线路,该线路途径存在着复杂的地理环境,且处于较低的绝缘水平,因雷击造成事故而跳闸的概率较高,在配置架空配电线路时,需实施良好的防雷措施。
依据运行线路的实际配置中,改善防雷配置措施,可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制,避免因雷击影响而对10kV架空配电线路造成损伤,保证日常生活中人们的安全用电。
1电力配电架空线路运行维护原则1.1全面检修原则在实施电力配电架空线路运行维护工作时,技术人员需要秉承全面性要求进行全面检修,对电力配电架空线路中可能产生的问题进行综合分析。
电力企业需要针对供配电安排专业的运维人员,让其参与到架空线路的运行维护当中。
技术人员实施的手段需要具备较强的专业性,同时还要以提高架空线路运行的高效性作为基础目标,这样才能够经过全面检修之后提高线路的运行效果,为电力企业的经营发展最大程度地提供经济效益。
1.2预防性原则很多故障的产生并不是一朝一夕的,而是在长时间的运行当中逐渐累积的。
在实施电力配电架空线路运行维护时,技术人员不能只在产生故障之后进行检修,还需要在产生故障之前对线路的运行情况进行分析,做好预防工作,避免电力系统在实际运行当中产生难以修复的损伤。
检修人员要掌握电力配电架空线路运行的日常状态,通过对预防性手段的利用降低检修频率,确保架空线路能够保持在高效的运行状态,体现预防性检修的优势。
2雷击对10KV架空配电线路的影响10KV架空配电线路一般采用杆塔架空搭建,大多架设在如深山、丘陵等恶劣的环境之中,当线路正常运行时,遇到有雷雨天气的情况,可能会受到雷电波的干扰。
关于10kV配电线路的防雷与接地技术
关于10kV配电线路的防雷与接地技术摘要:随着社会经济的快速发展,电力已经与人们的生活紧密联系在一起,不仅进入人们的生活,而且影响着人们的工作和学习,因此供电的安全可靠性直接影响着人们的正常生活。
因此,人们对电力系统的稳定性和安全性提出了更高的要求。
10kV配电线路不仅绝缘等级低,而且网络结构复杂,因此比较容易发生雷击事故,严重威胁供电系统的可靠性。
如果配电网的安全得不到保障,将危及居民的财产甚至生命安全。
因此,研究10kV配电线路中防雷存在的问题和安全隐患,并且获得解决的措施,这对于安全用电是很有必要的。
关键词:10kV配电线路;防雷;接地技术一、10kV配电线路防雷分析1.10kV配电线路受雷分析表1为某地线路的基本情况统计表。
表2为该地2013年因受到雷害事故而造成停电的时间统计表表1某地线路基本情况统计表表2该地2013年因受到雷害事故停电时间统计表从表1~2可以看出,雷击事故对电力系统的危害很大。
其中,对配电线路造成损害的雷击事故只有两种形式,即感应雷击和直接雷击。
由于10kV配电线路不仅绝缘等级低,而且电网结构复杂,配电线路之间没有耦合接地线、避雷器、线路避雷器等保护措施。
因此,不能有效地保护直击雷击的危害。
直击雷击可直接击中10kV配电线路,且具有较大的电流和电压,破坏性极大,一旦击中配电线路,则100%会跳闸。
根据数据显示,10kV配电线路的雷电事故中,90%以上的情况是感应雷事故,所以,直击雷事故的发生概率还是相对来说比较低的。
所以,10kV配电线路主要还是需要针对感应雷过电压进行防护。
2.10kV配电线路设备防雷分析2.110kV配电线路配电变压器防雷分析逆变器电压是由配电变压器中心高压端的入波和低压电磁感应产生的。
高压端子输入波的幅值、电阻、变比和电流波长都会影响逆变器过电压。
如果逆变换电压的值比配电变压器绝缘的耐压值高的话,配电变压器的绝缘中性点就会被击穿。
所以,需要在高压端安装一个氧化锌避雷器对10kV配电线路的配电变压器进行保护。
10kV配电线路防雷
10kV配电线路防雷雷电是一种自然天气现象,产生的电流和电压都非常大,因此对于电力设备和线路构成了巨大的威胁。
10kV配电线路是城市电网的重要组成部分,防雷工作对于确保电网正常运行和居民用电安全至关重要。
本文将介绍10kV配电线路的防雷措施。
一、设备接地设备接地是防止雷击电流通过设备或线路引起设备损坏的重要手段。
10kV配电线路的设备接地应符合国家相关标准和规范,并依据现场实际情况选择合适的接地方式,如土壤接地、接地网接地等。
设备接地电阻应符合要求,保证设备接地良好,为线路的防雷提供可靠的基础。
二、避雷器避雷器是防止雷电高压通过线路引起设备中毁灭性击穿的主要措施。
10kV配电线路中应设置避雷器,它是保护线路设备不被雷电击穿的第一道防线。
避雷器的额定击穿电压应适应线路电压等级,并应定期检测和维护,确保其正常工作状态。
避雷器的安装位置应根据电网的实际情况确定,一般选在10kV变压器的输入侧或母线柜附近。
三、接地引下保护器接地引下保护器是保护设备在雷电入侵时迅速放电到地,减少雷电对设备的危害的重要设备。
它通过与设备的地线连接,当雷电入侵时,引下保护器快速放电到地,将雷电瞬间释放。
接地引下保护器的选择和布置应根据线路的实际情况确定,以达到最佳的防雷效果。
四、防护屏蔽10kV配电线路通常会穿过建筑物、树木或其他高大物体附近,这些物体会成为雷电击中线路的潜在风险。
在这些区域应设置防护屏蔽,减小雷电击中线路的可能性。
防护屏蔽可以采用导线网或金属罩等形式,将线路包裹在以形成一个保护层,减少雷电的侵害。
五、定期巡视和检测定期巡视和检测是10kV配电线路防雷工作的重要内容。
通过定期巡视和检测,可以及时发现和排除设备接地不良、避雷器失效、接地引下保护器故障等问题,确保线路的防雷设施处于良好状态。
定期巡视和检测的频率应根据实际情况确定,一般为每年1-2次。
六、培训和宣传防雷工作涉及到多个方面的知识和技能,因此要加强对工作人员的培训和宣传。
10kV配网线路防雷措施
10kV配网线路防雷措施雷云击中杆塔、电力装置等物体时,强大的雷电流流过该物体泻入大地,在该物体上产生很高的电压降称为直击雷过电压。
由于线路的引雷特性,当雷击点与线路的最近距离小于65m时,雷电直击线路概率较大[1]。
雷电直击配电线路可产生远高于线路绝缘水平的过电压,通常会导致设备损坏。
(二)感应雷过电压当雷电击线路附近的大地时,导线上由于电磁感应产生过电压称为感应雷过电压。
配网线路中,感应过电压故障一般占雷击故障的 80% 以上[1]。
根据实测数据,感应过电压峰值一般可达300kV-400kV[2]。
在开阔地区,配电线路遭受直击雷概率增加;附近有高耸建筑物、构筑物或高大树木屏蔽,遭受直击雷的概率大幅下降,遭受感应过电压的概率增大。
二、配网典型雷害(一)雷击跳闸目前10kV线路通常设置了零序保护,雷击线路发生闪络后电弧持续燃烧,线路上采集到零序电流,将导致线路跳闸。
对于同杆架设的多回配电线路,在雷电直击或较高感应过电压的作用下,容易发生多回线路同跳故障。
此外,由于各回路间距离较小,若雷击闪络后工频续流较大,持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离,同样会导致多回短路故障和同时跳闸。
(二)线路故障1.配电线路雷击断线线路使用绝缘导线,雷击造成单相闪络或相间短路时,绝缘击穿最易发生在靠近绝缘子的位置,被击穿的绝缘层呈针孔状,并靠近绝缘子两侧特别是负荷侧。
工频短路电流的电弧弧根受周围绝缘层阻隔,固定在击穿点燃烧,在较短时间内烧断导线。
而当线路采用裸导线时,电弧在电磁力的作用下,高温弧根沿导线表面不断滑移,直至电弧熄灭,不会集中在某一点燃弧,因此不会严重烧伤导线,通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前,就会引起断路器动作切断电弧,因此,裸导线的雷击断线故障率明显低于绝缘导线。
由于绝缘导线易断线,宜采取雷击断线保护措施,可采取加强绝缘(如采用柱式绝缘子)、装设架空地线及安装线路避雷器(无间隙、带间隙)等堵塞式防雷措施,或安装防弧金具(剥线型、穿刺型)、放电钳位绝缘子(剥线型、穿刺型)、长闪络路径熄弧装置等疏导式防雷措施。
10kV配电线路防雷保护措施
10kV配电线路防雷保护措施摘要:雷击是造成10KV配电线路运行可靠性大幅下降的重要影响因素,通过对10KV配电线路进行防雷技术研究,减少配电设备雷击和损坏率的措施有:更换绝缘子提高配电线路绝缘水平,以降低雷击闪络率;在绝缘薄弱点安装避雷器进行防护;对10KV配电线路的设计采用自动追踪消弧线圈的接地,以降低建弧率;装设自动重合闸,使断路器跳闸后能自动重合闸,提高配电线路耐雷水平。
关键词:10kV配电线路;防雷;保护措施1、10KV配电线路出现雷击原因雷击主要指的是雷云之间或者通过雷云对于整个地面物体进行辐射放电的一种光学物理自然现象。
当10KV配电线路穿越较高建筑物或其他物体时,这些较高的建筑物或其他物体最容易落雷,造成10KV配电线路直击雷的发生。
当10KV配电线路逾越河道、湖泊等空阔水体时,水体的导电性质使一条输电线路上可能会有雷云快速聚集,并汇集大量束缚电荷,当雷云在地面上连续进行快速放电后,线路上的特殊束缚电荷被大量激发和迅速释放,造成10KV配电线路感应雷的发生。
当10KV配电线路遭遇直击雷或发生感应雷,雷电波便沿着输电线路进入变电站、配电所。
如果没有对线路进行防雷保护措施,将会直接造成变电站、配电所的电气设备严重破坏,甚至可能造成重大人员伤亡。
2防雷措施保护效果的影响因素分析2.1环境因素架空配电线路分布广泛,结构复杂,线路遭雷击时,其雷电过电压类型将受到外界的环境因素影响。
对于主要分布在城区的这些架空配电系统线路,线路附近大多可能存在线路树木或其他建筑物,线路平均杆塔高度约设定为10m,树木和其他建筑物的高度将不会超过其他线路或桥杆塔高度,由于线路树木和其他建筑物的雷电屏蔽保护作用,雷电一般上都不会直接接触击中这些架空电力输电系统线路或桥的杆塔,线路上遭受直接冲击雷电力作用的放电概率相对较小,一般由于雷击而放电引起的线路故障大多可能是雷电感应器的雷电超过电压所导致造成。
这一情况下,必须要立足于阻挡感应雷过电压的层面入手来开展防雷保护工作,例如可以在合适的位置设置避雷器,有助于减小跳闸率。
浅析配电变压器受雷击分析与防雷措施
浅析配电变压器受雷击分析与防雷措施随着我国城乡规模的不断扩大,配电网的供电面积越来越大,所需的配电变压器也日益增多。
而这些配电变压器都极易受到雷电的损坏,一旦配电变压器被雷电损坏后,必然会造成大面积的停电现象,直接影响到人们日常的学习、生产与生活。
为了有效防止雷击侵害配电变压器,我们就必须弄清楚雷击的种类、特点以及侵害机理。
1 雷击及对配电网的损害1.1 雷击的形成雷击是一种瞬间脉冲放电,其形成主要是在强对流条件下,发生位置主要在云层与云层之间以及云层与大地之间。
雷击放电的一个主要特点就是重复放电,每次的脉冲个数平均在3~4个之间,其组成主要有预放电、主放电以及余辉放电。
在发生主放电的过程中,会有很大的雷电流产生,导致配电变压器发生损坏的根源就是这种雷电流。
1.2 雷击的特点与种类(1)瞬间放电,雷击整个放电的完成通常都在6µs以内;(2)雷击现象具有很大的冲击电流,其电流可达几万安培甚至几十万安培;(3)其产生的电压具有很高峰值,感应电压甚至可达亿伏左右;(4)雷击产生的电流具有很大的变化梯度,雷电流有极强的破坏力。
2 配电变压器雷害事故的原因雷击对配电变压器的损害主要是通过“正、逆变换”的过电压来实现的,而在这两种变换中损害最大的是逆变换过电压。
造成配电变压器雷害事故的原因主要有六个方面:(1)安装配电变压器时,没有科学、合理地选择安装位置;(2)没有对避雷器做交接试验便进行安装,当避雷器出现故障后检出的不及时;(3)没有按照相关规程来设计避雷器的接地引下线截面。
当出现雷击现象后极易造成烧断接地引下线,导致雷电流无法顺利向大地泄入;(4)配电变压器避雷设备装设的不足,如在部分农村避雷器仅装置在变压器的高压侧,低压侧则不装设;(5)缺乏完善的防雷接地装置,如部分避雷器存在过长的引下线;(6)接地级存在过大的接地电阻值。
具体接地电阻阻值可按表1选取:3 配电变压器接线方式与受雷害的关系3.1 避雷器只装设在高压侧的接地方式避雷器只装设在配电变压器高压侧的防雷保护可分为两种:(1)对避雷器进行单独接地,这种接地方式可能损坏配电变压器的绝缘,存在很大的缺陷;(2)3点同时接地,这种方式具有既简单又经济的特点,适合应用在一些雷少的地区,如平原地区等,其具体分别如图1与图2所示:3.2 双侧都有避雷器装设的三点一地方式人们在长期的生产实践中发现雷击破坏了配电变压器的同时也会对一些电度表、电动机等一些低压设备形成破坏,由此可以推断低压线路上产生的雷击过电压与配电变压器遭受的雷击损坏也有一定关系,所以我们可通过把氧化锌避雷器装设在低压侧的方式来防止过电压在低压侧的出现,进而更完善地对高压侧进行保护。
10kV配电线路防雷保护措施
10kV配电线路防雷保护措施摘要:10kv 配电线路在运行过程中遭遇雷击的事故时有发生,这不仅影响到配电线路的运行,给工农业的发展带来损失。
本文首先说明了10kV 配电线路雷击过电压形式,然后分析了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;配电线路;防雷;过电压;绝缘一、10kV 配电线路雷击过电压形式(一)直击雷过电压直击雷过电压是雷云击中杆塔、电力装置等物体时,强大的雷电流流过该物体泄入大地,在该物体上产生的很高的电压降。
(二)感应雷过电压研究表明,10k V 架空配电线路由雷击引起线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应雷过电压,配电线路遭受直接雷过电压的概率很小,约占雷害事故的 20%,感应雷过电压导致的故障比例超过 80%。
因此 10k V 配电线路的防雷研究主要针对感应雷过电压。
二、发生雷害事故的危害和主要原因分析(一)雷害事故的危害雷害事故是难以完全避免的一种的灾害,而一旦发生雷害,对于电力装置和配电电缆甚至是周边的一些建筑物,都会造成一定程度的破坏和影响,雷击事故的危害,主要体现在两个方面:1、一般情况下,雷害事故的的雷击过电压都会超过80k V,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;2、一旦发生雷害事故,电力企业势必要对电力装置或配电电缆进行维修抢救,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,也使得企业的运营成本大幅度上涨,降低了电力企业的经济效益,不利于电力行业的发展。
(二)发生雷害事故的主要原因分析1、根据相关调查发现,我国目前对于10k V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。
10kV架空配电线路的防雷措施
10kV架空配电线路的防雷措施摘要:雷电是一种常见的自然现象,也是10kV配电线路故障的主要原因。
10kV配电线路的绝缘等级对配电网用户的用电安全和质量有很大影响。
因此,要提高10kV配电系统的整体质量,首先要做好10kV配电线路的防雷工作,采取全方位、多层次的有效防雷措施。
只有这样才能满足群众的用电需求,尽可能降低雷击风险。
关键词:10kV;架空配电线路;防雷110kV配电线路防雷措施中的问题1.1设计安全性缺乏合理性目前10kV配电线路雷击事故频发,其中很大一部分原因是配电线路设计安装不合理。
配电线路设计中的防雷设计大多是按照最基本的标准进行的,不考虑当地地质条件和气候条件。
1.2防雷设备不足为了省钱,一些电力部门往往使用普通避雷器。
虽然具有一定的防雷功能,但防雷效率却有不同程度的降低。
许多电力部门在敷设10kV高等级配电线路时,提前设置安装数量。
因此,避雷器数量不多,无法达到相应的防雷效果。
1.3配电线路本身不可避免的问题通过大量实践,发现10kV配电线路雷击的原因之一是配电线路本身造成的。
由于配电线路存在架空线路、接地电阻等问题,无法完全消除,线路会受到雷电的冲击。
1.4设备维护管理不到位10kV配电线路及相关防雷设备安装后不正常。
定期进行巡检,及时处理相关故障,确保设备正常运行。
目前,国内大部分电力企业都采用手工管理的方式进行配电线路管理。
在一些偏远地区,线路管理难以达到标准要求,导致线路隐患难以及时检测,从而给线路运行造成安全隐患。
此外,不少员工的专业技能不高,对工作缺乏强烈的责任感,无法及时发现线路中的磨损、老化、断股等问题,因此,线路故障经常发生。
210k V架空配电线路防雷措施具体方案2.1绝缘位置10kV配电线路雷击跳闸事故的主要原因是绝缘等级不够,因此应从绝缘水平提高线路的防雷等级。
在分析大量10kV配电线路的基础上,提高绝缘水平的途径有:提高冲击电压绝缘子的耐受性,在绝缘配置上采用不平衡模式,增加绝缘塔头或横臂的使用。
10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施
10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施摘要:通过相关统计分析,我国由雷击引起的10kV配电线路跳闸事故占跳闸总数的百分之七十以上。
而10kV配电线路是连接变电站与用户的重要线路,一旦遭遇雷击,很容易造成设备损坏而停电。
由此可见,为了提高我国10kV配电线路运行的稳定性和可靠性,就必须研究并应用10kV配电线路防雷措施。
关键词:10kV配电线路;防雷措施;影响因素社会与经济的发展都离不了稳定的电力供应,电力供应系统中10kV配电线路发挥着连接变电站和用户的重要作用。
然而10kV配电线路绝缘水平较低、线路结构较为复杂,很容易受到雷击的影响。
雷击会造成10kV配电线路的设备损坏,造成经济损失甚至人身伤害。
因此,本人结合工作经验分析了影响10kV配电线路的防雷水平的因素,并在此基础上提出了10kV配电线路的防雷措施,希望能够提高10kV配电线路的抗雷击水平,提高供电的稳定性。
1. 影响10kV配电线路防雷水平的因素1.1 10kV配电线路中绝缘水平对防雷水平的影响以绝缘子为主要设备的10kV配电线路绝缘水平会对线路的防雷水平产生很大的影响。
很多配电线路事故中都出现了绝缘子爆炸和闪络的现象。
究其原因,这与绝缘子的日常维护水平有很大的关系。
由于相关部门没有对10kV配电线路的绝缘子进行定期的检测,绝缘子很容易出现老化现象。
还有一些绝缘子本身就存在质量问题,却没有被检测出来并及时更换。
由于10kV配电线路较长,一旦线路中的绝缘子出现老化和质量问题,则一旦线路遭遇雷击过电压则极有可能出现跳闸停电。
1.2 10kV配电线路中的感应雷过电压对防雷水平的影响所谓的感应雷过电压,就是在雷云对地面放电、雷云之间放电的过程中,由于雷电电流而出现了一个强大的电磁场,电磁场会对线路产生感应而出现过电压和过电流,过电压和过电流由线路而进入设备中,对设备造成损害,这种现象就是感应雷过电压[1]。
10kV配电线路在遭受直击雷过电压的情况下则必然会出现跳闸,但总体来说线路遭受雷电直击的概率并不高,绝大多数的雷击事故其实都来自于感应雷过电压。
10kV配电变压器雷击故障原因分析及防雷改造措施
10 kV配电变压器雷击故障原因分析及防雷改造措施摘要:在强对流条件下,闪电会使云与地面产生电火花。
这个天然的现象对于电力线路和电力供电设备来说是非常危险的。
与此同时,它还会给电网的正常运行带来严重的危害。
特别是当它与电力供电的设备连接时,它会对设备的破坏,给使用者带来巨大的经济损失,甚至会对身体产生致命的损伤。
针对电网中电网中的电网变压器遭受雷击的原因,对其防护策略进行了较为全面的分析。
关键词:10 kV;配电变压器;雷击故障原因;防雷改造措施;引言在夏季的阴雨天气当中,雷电主要是在强烈的对流天气中形成的,在云层之间还有大地之间能够出现一些短时间的放电现象,所以会对高楼,电力设施和人员都会有很大的影响。
在电网里面,配电变压是最常用的一种电力设备,如果被雷劈了,就会导致线路不稳,导致短路造成电网线路跳闸。
这种情况会严重影响到整个电网的正常运转。
为降低电网运行事故的发生,必须对电网运行事故的成因进行剖析,并找到相应的解决办法,以期在今后的工作中有所帮助。
1、配电变压器在雷电天气中的受损原因一般来说,在低纬地区,闪电活动比较多,闪电强度比较大,在这种自然条件下;10 kv配电变压器的工作环境直接关系到其正常使用。
近年来,通过对电网故障的综合分析,发现在雷雨天气下,配电变压器发生故障的概率很大。
经过对10 kv配电变压器损坏的原因进行了细致的研究,认为造成10 kv变压器受到雷击的原因有两类:一是直接打雷时发生故障;一种就是当雷电产生的时会发生故障。
在自然条件下,直接雷暴是指在雷暴期间,在云与地之间产生的一种放电。
这种情况下,附近的建筑和设施都会被雷劈。
另一种是由感应和电磁感应引起的雷击,这种雷击可以直接穿透电力变压器的绝缘层,具有很强的侵略性。
2、10kv配电线路的防雷措施分析2.1避雷器的安装通常来说,最好的抵御闪电的方法就是设置一个避雷装置,这个防雷装置的出现和应用已经被不断的改进,可以最大程度的利用这种装置来保证雷在释放的时候释放出电荷。
10kV配电线路防雷保护措施有哪些?
10kV配电线路防雷保护措施研究结合地区10kV配电线路实际情况提出增强线路绝缘水平以降低线路闪络概率,架空绝缘导线雷击断线的防护措施,采用适宜的中性点运行方式降低配电线路雷击建弧率,采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路进展保护,制定了在不同线路形式与网络构造下中性点运行方式和自动重合闸的投运准那么,完善10kV配电设备的防雷保护措施,结合河南地区土壤电阻率情况提出切实可行的接地降阻方法。
10kV配电线路运行数据说明,10kV配电线路雷害事故频繁发生,严重危害了配电网的供电可靠性和电网平安,影响人民群众的生产、生活用电。
因此,结合10kV配电线路运行与雷害发生情况,研究10kV配电线路的防雷保护措施具有相当重要的工程实际意义。
本文在广泛收集极具代表性的地区的10kV配电线路运行状况根底上,研究发现,河南地区10kV配电线路雷害事故主要由感应雷电过电压引起,10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平,架空绝缘导线雷击断线的问题也日益突出,现有的10kV配电线路的中性点运行方式无法有效的解决线路雷击建弧率问题,配电设备防雷保护措施不完善,上述问题造成了10kV配电线路较为严峻的防雷形势。
本文提出了完善10kV配电设备的防雷保护措施。
210kV配电线路防雷保护措施由于配电网绝缘水平低,当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时,极易造成线路绝缘子闪络等事故,且在配电线路中为了节约线路走廊而采用同塔多回路技术,某些杆塔架设回路到达了4回,虽然在这种情况下节约了线路走廊,减小了线路投资,但是由于同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拟大,持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离,由于同杆架设的各回路之间的距离较小,那么电弧的游离会涉及到其他的回路,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,针对上述情况可采用增强线路绝缘的方法。
10 KV架空配电线路防雷措施配置方案措施
10 KV架空配电线路防雷措施配置方案措施配电网是由电缆、架空线路、配电变压器和杆塔组成的,其中各环节密不可分,一旦出现问题,就会对整个电网的安全运行造成影响。
在外界因素中,雷击是影响电力系统运行的重要因素。
10kV架空配电线路在运行中很容易受到雷击,导致线路运行效率受到影响,也会造成电力设备损毁,如何更好的进行线路保护是值得重视的问题。
本文主要通过分析10kV架空配电线路受到的雷击威胁的原因和危害,并针对配电线路防雷保护提出策略建议,希望对配电线路保护起到相关指导作用。
标签:10kV;架空配电线路;防雷措施;配置方案;调查研究架空配电电路运行受到雷电影响比较大,配电线路很容易受到雷击导致线路出现运行问题,如何进行配电线路防雷保护是需要重视的问题,笔者对此展开了研究分析,首先分析了10kV架空配电线路受到受到的雷击威胁,并针对10kV 架空配电线路受到受到的雷击威胁提出了相应的防雷保护策略,希望对配电线路保护工作有所启发。
一、10kV架空配电线路受到的雷击威胁(一)雷击成因雷电在自然天气中是非常普遍的一种天气现象,整个雷电形成原因也比较复杂,当然雷击主要是由于地面湿气受热蒸发到高空大气之中,和空气中原有的水蒸气聚集,然后凝结成水滴和冰晶形成积云,积云经过摩擦最终出现雷电,当气流经过摩擦产生的积云中包含正负电荷,这种积云就是雷电云层。
(二)雷电对架空配置线路的危害架空配电线路在受到雷电击打时,受到的电磁感应会影响线路运行,整个架空线路会由于受到电磁感应导致出现短时间出现高电压,影响电路运行。
雷电击打会使线路运行中出现超出原本承载的高电荷,甚至会出现线路破损和跳闸等现象,对线路配置的避雷器造成影响。
线路运行出现障碍会影响电力线路基本运行,还会出现供电质量受损等情况,最终会影响线路沿线的居民区或工厂经营。
二、10kV架空配电线路的防雷设置策略根据10kv线路架空配置,需要对配电线路进行保护,笔者结合多方资料展开调查研究,并结合实验室实验,针对10kV架空配电线路的防雷保护提出以下建议策略:(一)配备完善的避雷设施针对10kv架空配电线路的防雷策略,需要针对性开展防雷保护,这就需要在10kv架空配置中进行设置避雷设备,尤其是在一些高电阻区域或者雷电频发的区域,必须要针对性的进行避雷设备装置,这样在进行防雷保护中,才有助于提高防雷效率,这就需要对避雷器的设备装置进行更加科学设置。
10kV架空配电线路的防雷措施
10kV架空配电线路的防雷措施摘要:城乡电网主要为10kV架空配电线路,该线路途径存在着复杂的地理环境,且处于较低的绝缘水平,因雷击造成事故而跳闸的概率较高,在配置架空配电线路时,需实施良好的防雷措施。
依据运行线路的实际配置中,改善防雷配置措施,可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制,避免因雷击影响而对10kV 架空配电线路造成损伤,保证日常生活中人们的安全用电。
关键词:10kV架空;配电线路;防雷措施一、10kV架空配电线路雷击的过电压形式1、直击雷过电压直击雷过电压,表示雷云在击中建筑物过程中,该物体会有较强的雷电电流产生于内部,在其中进行流过,确保该物体内部有较高的电压产生,比如电力装置、杆塔。
2、感应雷过电压感应雷过电压表示雷电在对周围大地进行击中时,由于导电本身的电磁感应会有较大的过电压产生。
一般情况下,可两部分划分感应雷过电压,构成部分包括电磁分量和静电分量,在进行静电分量时,主要经先导通道中的雷电荷突然消失静电场而引发电磁感应电压,其中可以达到较高的值。
在电磁分量中,主要采用雷击电流于先导通道中有磁场变化形成而引发的感应电压,其中放电通道垂直导线,两者不具备较大的互相感应现象,表示为电磁感应。
电磁分量在这种情况下,属于较小的经典分量,因此,静电分量可起到巨大作用。
线路在10kV架空配电线路中,是由直击雷过电压产生故障或闪络,并不是感应雷过电压,直击雷过电压会影响配电线路,但影响范围较小,配电线路受到感应雷过电压存在着较大的故障比例,因此,需要有效防护感应雷过电压,展开全面分析。
二、10kV架空配电线路防雷措施一直以来,雷击事故是影响10KV架空配电线路供电可靠性的主要因素。
为防止雷击事故,可采取以下措施。
1、架设避雷线避雷线架设在线路上方并且直接接地,可以降低雷击事故的概率,提高线路耐雷能力。
避雷线可抑制感应雷过电压,以距地10KV的架空线路为例,通过计算可得在线路遭受雷击时的感应雷过电压约为500KV;当架设避雷线后,感应雷过电压约为300KV,比未架设避雷线感应过电压降低近20%,由此可见避雷线可以有效抑制感应雷过电压。
10kV配电架空线路避雷措施
10kV配电架空线路避雷措施随着社会的不断发展和人们对电力需求的增加,配电系统的建设和维护已成为当今社会中不可或缺的重要组成部分。
而在配电系统中,架空线路是一种非常常见的电力输送方式。
架空线路在雷雨天气中常常成为雷电的目标,容易受到雷击,给人们的生产生活带来诸多安全隐患。
针对10kV配电架空线路的避雷措施显得尤为重要。
本文将探讨10kV配电架空线路避雷措施的相关内容,希望能为相关工作人员提供一些参考。
1.避雷装置的设置对于10kV配电架空线路来说,避雷装置的设置是非常重要的。
避雷装置的作用是为了吸引和释放天雷的电荷,保护线路和设备不受雷击而受损。
在10kV配电架空线路上,通常会设置避雷针或者接地装置。
避雷针一般安装在架空线路的顶端,通过将天雷的电荷吸引到避雷针上,再通过接地装置将其释放到地下,从而避免了雷击对线路和设备的损害。
2.线路绝缘的加强在10kV配电架空线路中,线路绝缘的加强也是非常重要的避雷措施之一。
一般来说,线路的绝缘材料通常为橡胶或者塑料等绝缘材料,通过对这些材料的加强和保护,可以有效地提高线路的抗雷击能力。
尤其是在雷雨天气中,线路绝缘的状况更是需要引起重视,必须要进行定期的检查和维护工作,确保线路的绝缘性能处于良好状态。
3.设备接地的合理设置10kV配电架空线路中的设备接地也是一个非常重要的避雷措施。
设备接地的合理设置可以有效地将雷电的电荷释放到地下,避免了对设备的损坏。
在设置设备接地时,必须要根据实际情况进行合理的设计和布局,确保接地的效果能够起到应有的作用。
4.防雷线路监测系统的安装为了及时监测10kV配电架空线路的防雷情况,安装防雷线路监测系统也是非常必要的。
通过防雷线路监测系统,可以及时监测线路的防雷情况,一旦发现异常情况,可以及时采取相应的措施进行处理,保障线路和设备的安全。
5. 安全教育与培训在10kV配电架空线路的避雷工作中,安全教育与培训也是非常重要的一环。
只有工作人员具备了一定的防雷知识,才能够在实际工作中做到举一反三,保障线路的安全。
配电系统的防雷措施
(一)架空裸导线防雷
1、装设避雷线保护: 架空线路安装避雷线,沿线及设备均可 得到保护。由于线路绝缘薄弱,耐雷水平 低,所以10kV架空线路一般不装避雷线 (可以装设进线段保护),但特殊地段需 装避雷线时,混凝土电杆都要按设计要求 做接地处理。
2、装设避雷器保护: 对于10kV裸导线,采用避雷器进行防 雷保护的成本高,施工很不方便,目前基 本上是一些雷电活动频繁的线段安装避雷 器,同时按照要求做好杆塔的接地。但电 杆上装设柱上开关或电缆头时,均需要装 设避雷器来保护,设备的金属外壳和避雷 器共同接地。
1、配电网一般靠变电站出线侧和配电变压器高压侧 的避雷器保护,线路中缺少避雷线保护而易受雷 击,即使这些避雷器动作,较高的雷电过电压也 会使线路绝缘子击穿放电。目前6~10 kV电网所 用避雷器(包括新型氧化锌或老式碳化硅的、带 或不带间隙的)较杂,其额定电压、动作电压及 其残压差异较大。而配电网又极易由雷电过电压 引发弧光接地过电压(可达3.5 倍系统最大运行电 压,系统最大运行电压约为额定电压的1.05~1.1 倍;最高时可达到额定电压的1.15倍)和铁磁谐 振过电压(可达3倍最高运行电压),经常导致避雷 器爆炸。另外还有些避雷器因质量差而在运行中 受潮,或间隙动作后不能可靠熄弧而爆炸,造成 电网接地短路事故。
2、电网中避雷器接地存在较多问题: ①受场所限制。相当多配电型避雷器接地电 阻超标(达上百欧姆); ②接地引下线损坏。引下线有些用带绝缘外 皮的铝线,内部折断不易发现,两端头连 接头易氧化锈蚀;还有些在埋入土中与接 地体连接处产生电化学腐蚀甚至断裂(这在 环境污秽场所中较为严重),使避雷器等防 雷设备形同虚设。
这种接地法的目的: 一旦线路落雷时,避雷器放电,雷电流 经集中接地体流入大地的同时,有一部分 雷电流沿电缆金属外皮流入变电站内接地 网,这样在电缆外皮产生螺旋形磁场,相 当于增加电缆的电感使波阻抗加大,因此, 经电缆芯线侵入变电站的截断雷电波很快 衰减,使波幅和陡度都有所减小,有利于 保护变压器的安全。
10kV配网雷击事故分析及防雷改进措施
10kV配网雷击事故分析及防雷改进措施摘要:本文主要针对10kv配网雷击故进行分析,讨论了防雷保护中存在的问题,特别是线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不事良、雷电过电压与内过电压联合作用,这些都是目前配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因,并相应地提出了改进措施。
包括规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、使用塔顶避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等,以提高配电网耐雷水平和供电可靠性。
关键词:配电网;防雷装置;防雷措施中图分类号:u665.12文献标识码: a 文章编号:引言我国的主要配电网络6~10 kv电网最易发生雷害事故。
虽然经城乡电网改造后状况有所好转,但在雷电活动频繁地区防止雷害特别是雷击跳闸事故方面并未根本好转,危及中压电网的安全可靠稳定运行。
因此应认真分析和研究配电网的防护现状、雷害原因、防雷缺陷和改进措施。
1 配电网防雷现状及原因分析6~10 kv 配电网无避雷线保护、绝缘水平低,易受直击雷和感应雷的危害,调查发现河源、茂名、佛山等地配电网总故障率中雷击跳闸率大于80%,柱上开关、刀闸、避雷器、变压器、套管等设备常遭雷击损坏,甚至有些变电所10kv线路在雷电活动强烈时全部跳闸,极大地影响了供电可靠性和电网安全。
配电网雷害事故的原因分析如下:1.1 绝缘导线雷击断线事故为提高供电可靠性,应实施绝缘化改造城市架空配电网,但雷击断线问题非常突出,几乎是绝缘导线一旦遭受雷击必然断线。
主要原因为绝缘架空线路遭雷击并击穿绝缘层时,数千a工频续流流过针孔状击穿点,其电弧受周围绝缘的阻隔,弧根集中在击穿点燃烧导致导线烧断。
而对于架空裸导线,工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿导线滑动,不易烧断。
绝缘导线断线部位多在绝缘导线固定处,但绝缘导线档距中间处也有( 如某一同杆共架的3回绝缘导线,一次雷击就断线5根且断线点均在档距中间),其原因可能是雷击闪络引起相间工频短路,保护动作不及导致闪络点烧断。
10kV配电线路防雷保护措施
10kV配电线路防雷保护措施摘要:通过对10kv配电线运行的数据研究的频发的雷害事故分析,得出其会对整个配电网的安全可靠产生了威胁,并且影响了居民的生活生产用电的正常。
所以,通过实际的10kv配电线路运行与雷害发生状况,总结10kv配电线路的防雷保护措施是极其重要的。
提出运用适合的中性点运行方式降低配电线路雷击建弧率,采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kv配电线路实行保护保护,确定不同的线路和网络结构中中性点运行方式和自动重合闸的投运准则,提出10kv配电线路防雷保护措施。
关键词:10kv配电线路雷击建弧率配电设备消弧线圈1、10kv配电线路防雷形势现状通过对具有代表性的山区10kv配电线路运行状况的分析,得出很多事故的发生原因都是因为雷电过电压,10kv配电线路绝缘水平对配电线路的耐雷水平产生了直接影响,再有现在逐渐显露出来的另一个问题就是架空绝缘导线雷击断线。
目前设置的10kv配电线路的中性点运行方式不能够完全解决线路雷击建弧率问题,另外相应的配电设施没有足够的防雷措施,这些原因都是形成目前10kv配电线路形势严峻的原因。
2、10kv配电线路防雷保护措施第一,提升线路绝缘程度降低10kv配电线路闪络概率。
因为配电网的绝缘水平不高,一旦线路遭遇雷电使感应雷大过电压,就会有线路绝缘子闪络的事故出现,另外因为要减少线路走廊在配电线路当中选择同塔多回路的方法,有的杆塔架设高达四次,这种方法虽然对节约线路走廊有一定效果,降低投入,但是由于此种方式导致的线路之间的电器距离短。
具体做法是使用绝缘导线代替裸导线,加大绝缘子片数量,加设绝缘皮于导线和绝缘子中间,还有就是改变绝缘子型号,提高线路绝缘水平,就能够减少感应雷过电压造成线路闪络的次数,提升安全用电的可能。
第二,架空绝缘导线雷击断线防护措施。
通过分析雷击架空绝缘线路断线机理以及实验经验总结,可以从三个方面预防短线事故的发生。
首先是提升线路局部绝缘水平,可以通过架空绝缘导线加强局部绝缘的方法控制线路资金投入,也就是在加厚绝缘导线固定位置的绝缘。
10kV配网线路防雷技术措施探讨
10kV配网线路防雷技术措施探讨摘要:在电网建设事业快速发展的背景下,我国配电线路的覆盖面越来越广,为越来越多的人民群众创造了方便快捷的用电条件,但与此同时,频繁发生的雷击事故直接影响着10kV配网线路的使用安全,也在一定程度上影响着供电质量。
本文以10kV配网线路防雷技术为探讨主题,分析雷电的产生与危害,以及10kV 配网线路受雷击的主要原因,从优化防雷设计与防雷设备、提高配网线路绝缘能力以及加载线路避雷器等方面阐述提高10kV配网线路防雷效果的有效措施。
关键词:10kV;配网线路;防雷近年来,伴随着我国电网建设发展进程的逐步推进,配网线路的构建规模日益加大,优化10kV配网线路的设计与架设,应对防雷设计予以重点关注,为线路输电与电力系统的稳定运行提高必要的安全保障。
尤其是在线路跳闸几率较高的地方,受到雷击影响的概率更大,这也对线路的防雷设计与预防工作的落实提出了更高要求。
1雷电的产生及危害作为一种常见的复杂的自然现象,雷电多产生于高温环境下,地面上的湿气与大气中的水蒸气不断上升,在与冷热气团相遇时会发生相互作用,不断积云。
而在整个运行阶段内不可避免地会出现摩擦、撞击,导致电荷分离,以此形成雷电。
通常情况下,雷电的产生会带来较大危害,尤其会直接影响到一些建筑设施、线路系统以及电气设备,此类设备设施的共同点是内部或外表面含有一定的金属体,发生雷电状况时会形成感应电压,导致整个绝缘体被击穿,进而致使设备设备无法正常运转。
当配网线路遭受雷击时,也会出现不同的故障问题,甚至引发火灾。
210kV配网线路受雷击的主要原因现阶段,大部分配网线路多被架设或安置到室外环境中,在很大程度上增加了其遭受雷击的几率。
若是供电压力过大,也可能出现跳闸等问题现象。
部分地区的电力部门忽略了对电力设备及线路的保护,导致其在使用过程中时常出现配电变压器丢失、开关丢失以及接地线丢失等问题,若是技术人员没有对此类问题现象进行及时的排查与分析,也会导致配网线路受雷击的概率大幅增加。
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10kV配电变压器防雷保护措施技术分析
摘要:文章首先介绍了雷击对于10kV配电网变压器造成的危害,进而分析了目前10kV配电变压器防雷保护中存在的问题,最后针对防雷保护中存在的问题提出了相应的解决措施。
关键词:10kV;配电变压器;防雷;避雷器;接地电阻中图分类号:TM862 ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ;文章编号:1009-2374(2014)18-0134-02
1雷击对10kV配电变压器造成的危害
相比于110kV及以上电压等级的主网而言,10kV配电网耐受雷击的能力要弱得多,一旦遭受雷击,10kV配电网更容易受到冲击,也更容易出现故障和事故。
一般来说,雷击造成10kV配电变压器损坏有以下两种作用机理:
1.1雷电冲击波直接作用于10kV配电变压器
当雷电冲击波侵入到10kV配电变压器中,避雷器将动作,雷电流将经由接地电阻泄入大地,造成变压器绕组中性点的电压快速攀升。
若雷电流是从10kV配变低压侧侵入,由于配变绕组中性点的电压较高,将在低压绕组上生成一个冲击电流,该电流将在配变的高压侧感应出一个很高的感应
电动势,导致中性点的绝缘被击穿,同时还会击穿绕组匝间及层间的绝缘;若雷电流是从10kV配变高压侧侵入,同理,在极短时间内高压侧绕组的中性点电压将快速攀升,进而引起低压侧绕组中性点电压也快速升高,并在低压绕组中生成一个过电压,从而对低压绕组的匝间和层间绝缘造成威胁。
1.2雷电流侵入到10kV配电变压器线圈
运行实践表明,当雷电流沿10kV配电线路传播到10kV 配电变压器的线圈中时,雷电流作用于线圈的瞬间线圈中的电流是不会突变的,此时可以将电路看作短路,因此该时刻流入10kV配变的电流相当于侵入雷电流以及反射电流的叠加值,其幅值近似于初始值的两倍,从而对10kV配变造成破坏。
210kV配电变压器防雷中存在的问题
2.110kV配变高压侧配电线路绝缘水平过高
在很多地区,为了提高10kV配电线路的绝缘水平,降低配电线路的雷击跳闸率,就采用更高绝缘水平的绝缘子,或增加配电线路绝缘子的数量。
例如,某条10kV配电线路的绝缘子型号为X-70型,其单片闪络电压为100kV,为了提高绝缘水平,该线路采用2片绝缘子串联的方式,使其绝缘耐压水平升至200kV。
但配电线路上10kV配变的主绝缘耐压水平仅为75kV,远远低于配电线路的绝缘耐压水平。
这就导致当配电线路遭受雷击时,由于其绝缘水平较高,不
会发生闪络,雷电流沿配电线路传播至10kV配变时,10kV 配变的绝缘水平较低,而遭到雷电流的破坏。
2.210kV配变低压侧防雷保护欠缺
若10kV配电变压器低压侧防雷保护欠缺,当雷电流从低压侧侵入10kV配变时,会对配变的低压侧绕组造成威胁。
此外,冲击电流还会在高压绕组上感应出一个感应电动势,进而威胁到高压绕组匝间和层间绝缘。
2.310kV配电变压器接地电阻不满足规范要求
以广东省某地区过去一年发生雷击事故的5台10kV配电变压器为例,测量配变的接地电阻,测量结果见表1所示。
表110kV配电变压器接地电阻测量结果表
序号10kV配变容量/kV A 接地电阻值/Ω是否超标
#1配变400 12 是
#2配变315 13 是
#3配变250 9 是
#4配变100 11 是
#5配变80 16 是
国家相关规范中对于10kV配变的接地电阻有明确规定:配变容量≤100kV A,接地电阻应小于10Ω;配变容量>100kV A,接地电阻应小于4Ω。
而发生雷击事故的5台10kV配变接地电阻均已严重超标,其中#2配变的超标最为严重,接地电阻值为13Ω,已经超过规范所要求的2倍。
接
地电阻越高,当遭受雷击时配变所经受的电压就越高,一旦超过其绝缘耐压极限值75kV,就会导致配电绝缘被击穿。
2.4接地引下线问题
接地引下线的长度不满足设计要求,长度过短,无法达到要求的泄流效果,使得每根引下线经受很大的电流,造成“反击”二次事故。
接地引下线的结构不稳定,部分接地引下线未用卡子固定,而是直接插入土壤中。
当遭受雷击时,极高的雷击冲击电流会导致未牢靠固定的接地引下线从土壤中扬起,造成事故和人身伤害。
接地引下线由于未进行合理的防腐处理,在长期运行之后受腐蚀情况严重,不仅无法达到设计使用寿命的要求,同时对于其导流和泄流功能也造成了直接影响。
2.5避雷器安装地点不合理
10kV配变低压侧未安装避雷器进行保护,从而产生正、逆变换过电压,造成配变的绝缘被击穿。
电力用户的进线侧未安装防雷保护装置,当电力用户内部发生短路故障时,特别是某些高压电力用户,其故障会越级到上一级10kV配变,从而导致配变故障,严重时会扩大为大面积的10kV配网停电事故。
310kV配电变压器防雷保护措施
3.1对雷电流的幅值进行限制
当雷击发生时,对雷电流的幅值进行限制,能够有效降低10kV配变受雷击损坏的概率。
运行实践表明,加装避雷器能够有效保护电力设备免于遭受雷击损坏。
在实际工程中,若仅在10kV配变前安装一组避雷器,对于雷电流幅值的限制比较有限,雷电流幅值依然会超过配变绝缘耐压水平。
因此,可以考虑在10kV配变前第2、第3基杆塔各安装一组避雷器,并将其与配变前的避雷器配合动作,就能将雷电流的幅值降低要75kV以下,不会对10kV配变的绝缘造成威胁。
但值得注意的是,安装过多避雷器会增加配网运行检修和维护的工作量和投入成本,同时也会提高10kV配电线路的故障率。
因此,可以考虑利用放电间隙等过电压保护装置来代替避雷器安装于配变前第2、第3杆塔上,同时与配变前的避雷器配合动作,以达到很好的雷电流幅值限制效果。
3.210kV配变低压侧采取防雷保护措施为了防止雷电冲击波从10kV配变低压侧侵入到配变中,对配变低压侧绝缘造成威胁,有必要在配变低压侧安装1组避雷器来对雷电波的幅值进行限制。
3.3降低10kV配电变压器的接地电阻值
多年的运行实践证明,降低10kV配电变压器接地装置的接地电阻值是一项极为有效的防雷保护手段。
首先,10kV 配变接地装置的接地形式可以采用四边放射形接地,其顶端则采用垂直接地极,垂直接地极可以在岩缝或土层厚的地方
打入;其次,在垂直接地极和水平放射线的结合部位可以采用接地模块来有效增大其与土壤之间的接触面积,更加有利于雷电流的散流;第三,若土壤的电阻率较高,则可以采用在土壤中加入降阻剂的方式来改善土壤条件,以有效降低接地电阻。
3.4科学合理地设置接地引下线
对于避雷器和10kV配变外壳之间的接地引下线要尽可能地缩短,否则在接地引下线上的感应电压降就比较大,当该电压降与避雷器残压进行叠加,并作用于配变的绕组,将对配变的主绝缘造成严重威胁。
此外,要固定好接地引下线,保证接地引下线的结构稳固,同时还要对接地极和接地引下线做好防腐处理,以增强接地极与接地引下线的抗腐蚀能力,确保其使命年限和泄流
效果。
4结语
10kV配电变压器遭受雷击发生事故绝大多数情况都是由于自身在防雷保护中存在问题和隐患所导致的,特别是在接地电阻和低压侧防雷保护措施缺失方面存在较多不足。
因此,要提高10kV配电变压器的防雷保护水平,就必须进行全面排查,一一发掘存在的问题和隐患,并有针对性地采取相应的解决措施,排除存在问题和潜在隐患,保证10kV配电变压器遭受雷击事故不断减少,确保10kV配电网的运行
安全。
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作者简介:黄卫东(1971―),男,广东珠海人,广东电网公司珠海供电局工程师,研究方向:电力系统及其自动化。