10kv配电线路雷击破坏防范措施

1、10kv配电线路雷击破坏防范措施10kV配电线路雷击破l塬帕疆措施傅钦斌/广东电网公司揭阳普宁供电局摘要文章介绍线路出现大气过电压的原因,提出了了配电线路防雷技术措施,以确保10kV配电网的平安运行关键词10kV配网线路防雷措施配电线路出现大气过电压的原因主要有2种:一是雷直击于线路引起的,称为直击雷过电压;另一种是雷击于线路附近地面,应过电压约占85%,直击雷过电压约占15%.当雷击于线路附近大地时,由于电磁感应在线路导线上产生感应过电压,同时由于雷云放电的起始阶段存在着向大地开展的先导放电过程,线路处于雷云与先导通道的电场中,又由于静电感应,沿导线方向的电场强度将导线两端与雷云异号的正电荷

2、吸放电时,首先导致通道中的负电荷被迅速中和,使导线上被束缚的正电荷得到释放而沿导线向两侧运动,形成感应过电压,也称为感应过电压静电分量.同时,雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立强大的磁场,磁场的变化也使导线感应很高的电压.由于感应过电压的静电分量和电磁场产生很高的感应电压会破坏线路设备的绝缘,引起导线对地闪络,或者两相(或三相)同时对地闪络,从而形成相间闪络事故.规程建议,当雷击点离线路的距离S>65m时,感应过电压的最大值U.可按下式计算:U25'd.式中,U.为感应过电压的最大值,kV;I为雷电流幅值,kA;为线路导线的高度,In;S为雷击点离线路的距离,In.当线

3、路有避雷线时,导线上的感应过电压为:U8=Us(1一K)导线高度为15In,雷电流1OkA,K=0,计算可得感应过电压U=58kV.1.2雷击于线路杆塔时导线上的感应过电压雷击杆塔时,由雷电通道所产生的电磁场的迅速变化,将在导线感应出与雷电流极性相反的过电压.规程建议,对高度40111以下无避雷线的线路,感应过电压最大值u.使用下式计算:Ug.a=lhd=式中,a为感应过压系数,kWm,基数值等于以kMs计算的雷电流平均陡度,即=I/2.6.假设雷电流为lOkA,导线高度15m,那么可算得到U58kV.上述分析说明,不管雷击是发生在线路附近大地上还是线路杆塔上,引起的感应过电压根本相同,即U对

4、于10kV线路,由于线路的悬挂高度较低,当雷电流为10kA时,一般感应过电压不高.为保证线路的可靠性,选用的绝缘子装置的冲击电压应大于U50%=60kV.防雷工作的重点应主要放在:(1)确定配电线路雷电事故的影响范围;(21确定防雷保护的程度;(3)制定各种防雷措施.10kV配电线路由于杆塔较低,雷电流一般在10kA以下,其防雷措施介绍如下.根据雷电流陡波的折射与反射的原理,线路末端断开时反射波等于入射波,当波到达开路末端时全部磁场能量将转变为电磁量而使电压上升1倍,因此在线路末端必须要安装避雷器.同塔多回路架设的线路由于采用相同的绝缘水平,建议在多回路线路适当位置加装避雷器.同时,为防止雷击

5、时对相邻线路择一回路绝缘子的耐压比其他回路低些时,雷击时绝缘子耐压低的线路时会先闪络,闪络后相当于地线,从而增加了对其他回路的耦合,提高了耐雷水平.架空绝缘导线线路遭受雷击后,直击雷过电压或感应过电压绝缘层呈针孔状,接续的工频短路电流电弧受周围绝缘的阻隔,弧根只能在针孔处燃烧,在极短的时间内导线就会被整齐地烧断.事实显示,架空绝缘导线雷击断线大局部发生在绝缘子与导线固定处,且都是整齐被烧断的.防范架空绝缘导线雷击断线的方法主要有堵塞和疏导2种.堵塞就是阻止雷击闪络后工频续流起弧;疏导就是将绝缘子附近的绝缘导线局部裸线化,使工频电弧弧根转移,从而保护导线免于烧伤.具体方法和措施如下.(1)安装架

6、空地线和避雷器等避雷装置,用以限制雷电过电压和分流雷电能量.空地线主要防止直击雷,对于10kV架空线路其效果不是非常明显,而且安装架空地线需要对现有的杆塔进行大规模改造甚至重新组立,增加了施工的难度和本钱.圈压降小于5%额定值;当有多个出口继电器可能同时跳闸时,宜采用防止跳跃继电器来实现上述任务,防跳继电器应为快速动作的继电器,其动作电流小于跳闸电流的一半,线圈压降小于10%殊设计的专用的多线圈中间继电器实现上述任务,如三相操作箱和分相操作箱中的电流启动电压保持防止跳跃继电器TBJ,及电压启动电流保持的重合闸和手动合闸继电器ZHJ,SHJ以及跳闸压力闭锁继电器1YJJ等.(1O)对断路器跳,合

7、闸回路中的位置继电器应保证继电器线圈串入附加电阻后能可靠动作,且当继电器线圈或附加电阻被短路时,断路器跳,合闸线圈上的电压应缺乏以使断路器动作,且裕度不小于1.3;长期流过控制回路中的跳闸线圈和合闸线圈的此,对位置继电器可以取其额定电压等于操作电源额定电压的一半,并根据这一条件选取附加电阻的参数,附加电阻的阻值按照保证在继电器上的电压等于其额定电压的条件确定.经过我国的长期努力,供电可靠性措施已取得了初步成果.当然,我国的供电系统继电保护的可靠性还存在一些问题,但通过不断摸索和新科技,新方法的使用,相信继电保护的可靠性还是会不断提高,不仅会为用户提供良好的效劳,还会为社会创造更多的财富.参考文

8、献:【l11GB50062292.电力装置的继电保护和自动装置设计标准Z.北京:中国方案出版社.期的研究J】.中国电机工程,2001年6月.【3】浅谈提高继电保护辅助装置可靠性的措施.148科学时代?2021年第0l期科学时代农网10kV电压无功优化控制分析洪贵盛/广东电网公司揭阳揭东供电局摘要本文针对10kv线路功率因数,根据运行维护实际,考虑采用1Okv线路动态优化补偿方案,结合实例分析10kv线路动态优化补偿方案.关键词10kV电压线路动态补偿通过采集线路电压,电流,有功功率,无功功率,以节点电压合格为约束条件,进行综合优化处理后,形成无功补偿设备投切集中控制指令,依靠自动调节功能,实现

9、电网无功电压优化运行.在控制上采用电压无功控制方式,根据电压无功优化的判据,判别电压,无功功率是否满足电容投切要求,并执行相应的控制命令,同时密切监视系统故障和电容器故障,一旦测量到的值大于整定值,即发出控制指令,快速切除电容器组,并闭锁相应的操作.无功投切依据电压,无功功率等综合因素,投切电容器组时电压和无功功率满足以下条件:ULUUHQLQQH其中,u为电压投入门限,u为电压切除门限,Q.为无功功率投入门限,Q为无功功率切除门限.利用电压和无功限值,将控制区域分成9块,结合系统运行工况,采用微机控制,自动调节电压和无功,到达电压无功优化.考虑综合本钱,采用三相投切方式.电容器为等容量三相电

10、容,在电压过零时投入,在电流过零时切除,有效抑制操作过电压和合闸涌流.1-3电容器组接线方式目前用于无功补偿的高压并联电容器组一般采用单星形和双星形的接线方式.因为三角形接线时,电容器要承受系统的线电压,必须提高电容器的额定电压,而且任意一相电容器击穿短路时,将造成相线路的两相短路,短路电流很大,有可能引起电容器爆炸,这对高压电容器特别危险,因此考虑高压电容器组不采用三角形安装避雷器是比拟容易实现的方法之一.与输电线路相比,配电线路需要保护的范围更广,很难完全消除配电线路的雷击故障.研究说明,安装避雷器的密度与限制雷电感应过电压的水平成正比关系,所以如果要消除配电线路的雷电事故,必须每基杆塔的

11、每相都要安装避雷器.对于镇区内的线路,如果只单纯限制雷电感应过电压事故,那么避雷器的安装密度可以降低至每200360m线路每相安装避雷器.安装的避雷器可以采用带串联间隙的架空配电线路复合外套避雷器.当雷击线路后,避雷器间隙击穿,雷电流经过间隙一避缘子并联安装.首先将不锈钢电极装配到一起,并套装到避雷器螺栓上;将绝缘支架与不锈钢电极装配到一起并套装到绝缘子的放电间隙(即调整不锈钢电极在避雷器高压端螺栓上的位置以及接地电极的安装位置),使绝缘导线与不锈钢电极之间的距离控制在设计要求的范围内,且不锈钢电极至绝缘子螺杆的距离不小于50mm,对杆塔的接地电阻要求控制在30Q以下.(2)局部增加绝缘厚度,

12、或采用长闪络路径避雷装置,延长闪络路径,导致电弧容易熄灭.雷电过电压作用在配电线路上,当绝缘子的绝缘水平低于引起短路故障,取决于线路的额定电压,闪络路径的长度,发生直接接地配电系统,当工作电压与闪络路径长度的比值即电场强度(E=Uph/L)减少时,由雷电闪络开展为工频续流的可能性将大为减小,当E=710kV/m时,由雷电闪络开展为工频续流的可能性根本为零,即建弧率为零.(3)采用新型结构的绝缘子.在绝缘子与导线联接处,剥离局部绝缘导线的绝缘层,使电弧能够在剥离局部滑动,而不是固定在某一点烧蚀.为此该绝缘子应设计为带有灭弧外间隔的,以便在雷电过电压作用时,能够切断工频续流,防止续流烧断导线.线的

13、绝缘层.一是对于辐射型线路,将导线的绝缘层由绝缘子轴线起向负荷侧剥离100150mm,在剥离段负荷侧端部加装1个厚重的铝合金线夹.当雷击引起绝缘子闪络后,工频续流电弧在电动力的作用下迅速沿着被剥离的导线段向防弧线夹处移动,且弧根固定在防弧线夹上燃烧.二是对于环网线路,将绝缘子两侧的导线绝缘层分别剥离100150mm,剥离段的两侧端部都加装防弧线夹.当雷击引起绝缘子闪络后,工频续流电弧在电动力的作用下迅速沿着剥离导线段向背离电源方向的防弧线夹处移动,且弧根固定在防弧线夹上燃烧.电力电缆应根据其本身结构特点和与其他电气设施连接的要求,按照不同电压等级采取不同的防雷方法.当与架空线连接时,根据设计标

14、准和运行规程的要求,所有的户外电缆头处都要装设装置的有效接地.为防止由于变压器熔断器熔断后配变台架失去避雷器保护,避雷器宜装在高压熔断器之前.另外,还可以利用配变进线绕成直径100mill,10匝的电感线圈,利用电抗器的原理阻止雷电波入侵,对配变实施多重保护.按规程规定,总容量为100kVA以上的配变,其接地装置的接地电阻不应大于411,每个重复接地装置的接地电阻不应大于l0Q;总容量为100kVA及以下的变压器,其接地装置的接地电阻不应大于1011,每个重复接地装置的接地电阻不应大于3011,且重复接地不应少于3处.另外,需要撤除的配变台架需连同引下线一同撤除.配变台架的角铁横担使用接地引下线可靠接地,也是防止雷击损坏绝缘子的有效方法.配变两侧都要装设避雷器.因柱上断路器和隔离开关的绝缘水平比线路绝缘子低,应在这些设备两端装设避雷器,且接地电阻要小于1011.10kV配网的防雷措施要从设计阶段就开始进行详细地