10kv线路防雷设计_关于35kV线路防雷设计的分析

来源:PS教程 发布时间:2019-05-15 04:02:09 点击:

  摘要:本文针对 10kV35kV 配网线路的基础条件和特点 ,通过系统的分析研究 ,提出减少雷害事故 ,提高配电网供电可靠性必须采取有效的技术措施及实施方法。   关键词:35kV;线路;防雷设计;分析
  中图分类号 TM7文献标识码:A文章编号:
  电介质的雷电击穿分为直接击穿、间接击穿。瓷瓶受到雷电流的影响后,产生导电通道,失去全部的绝缘性能,这就是直接击穿。而间接击穿是指电介质收到雷电流的影响后,瓷瓶中一些质点排列结构遭受一定的损坏,但最终没有产生导电通道。无论哪种击穿方式,其危害都是巨大的。例如:电介质受到直接击穿,会导致输电线路的跳闸、短路或者出现单相接地现象。虽然间接击穿没有完全击穿瓷瓶,导致线路跳闸,但已经影响到设备的绝缘性能,给输电线路留下安全隐患,容易引发水闪络和热闪络等事故。因此,间接击穿的事故应同样引起高度的重视。
  1 35kV 配电线路防雷击的现状及存在问题
  目前,35kV 配电线路防雷击的措施有:
  1)选择合理的线路路径;
  2)提高线路的整体绝缘水平;
  3)降低接地装置的接地电阻;
  4)装设架空地线;
  5)装设线路避雷器。
  35kV 线路防雷普遍采用在变电站进出线架设 1.5km 左右的架空地线以及在线路上装设避雷器,10kV 线路设备的防雷则基本依赖于装设避雷器,所采用的装设方法 ,均为避雷器直接与带电导线相连接。因此,不可避免的存在各种问题和缺陷:一是避雷器直接与带电导线相连接,避雷器长期带电运行而加快老化;二是由于避雷器带电运行,需要作定期的预防性试验,避雷器停电拆装即减少了电力企业的供电量和浪费大量的人力物力,又严重影响了广大用户正常的生产、生活用电秩序;三是需要在每处装设避雷器的杆塔上,安装接地装置,给供电部门增加了材料投资和向当地赔偿等的费用;四是避雷器上下端都要接线 ,安装维护麻烦。
  2 研究解决重点
  2.1 本文旨在针对上述配电网防雷保护现状及存在的问题和缺陷,紧密结合当前电力生产和建设中的新课题,收集整理各种数据和资料,分析原因,总结经验,探索雷电规律,研究设计,制造一种结构简单,经久耐用,造价低廉,不与带电导线连接,不需要重新安装接地装置的非接触式防雷击装置,解决因雷电对配网线路造成的危害。
  2.2 本研究以某供电公司辖区 35kV石麻线为重点 ,据作者调查 ,该线路为农村偏远的 35kV麻田变电站提供电源 ,由 110kV荷花塘变电站送出 ,全长 14.64km,导线型号为 LGJ-95的裸体线 ,1998 年建成投运 ,目前 ,所带 35kV麻田变电站装备容量为 2×8000KVA。该线路呈现以下几个特点 :供电半径大、导线截面小、路径复杂、跨越多,特别是途经雷电活动频繁的地区 ,每到雷雨季节 ,不断发生雷击跳闸事故 ,特别是 2009 年 8 月份连续发生两次雷击断线恶性事故 ,由于持续降雨给线路抢修带来很大困难 ,造成长时间大面积停电 ,严重威胁电网的安全稳定运行。
  3 防雷击装置设计方案
  本防雷装置设计方案为“非接触式35kV 配电线路防雷击装置”,其装置包括 :避雷器、引弧电极、连接板和横担组成。
  3.1 避雷器采用复合外套金属氧化物避雷器 ;
  3.2 引弧电极采用不锈钢合金铸件 ,呈弧形状 ,其上端通过连接板与避雷器连接在一起 ,下端与导线之间保持80mm~130mm 的距离 ,形成放电间隙 ;
  3.3 横担用 U 型螺丝固定在电杆上 ,紧靠线路绝缘子横担下边。若在角铁塔上使用可利用塔撑用来固定本装置 ;
  3.4 避雷器其上端固定在横单或塔撑上 ,下端连接引弧电极,雷电过电压作用时,在导线和引弧电极之间形成放电间隙 ,把雷电过电压通过避雷器及自然接地体泄入大地 ,从而保护线路绝缘子不被雷电击毁和有效防止雷击断线事故的发生。因而该装置可以装在变电所的出线侧 ,用来限制从线路来的雷电侵入波对变电所设备的危害 ,也可装在雷电活动频繁区域的杆塔上及重要跨越线路的杆塔上 ;
  3.5 由于避雷器本体在电网正常运行时不承受系统电压和操作过电压 ,因而能有效减少维护成本 ,增强可靠性和使用寿命。
  4 本装置具体安装实施方式
  以下以 某35kV线路安装实例 ,进一步介绍本装置的具体安装实施方式 :
  4.1 该非接触式配电线路防雷击装置主要由引弧电极 1、连接螺栓 2、连接板 3、连接螺栓和螺母组件 4、避雷器 5、固定螺栓和螺母组件 6 和横担 7 等组成 ;
  4.2 该引弧电极 1 采用不锈钢合金铸件 ,呈弧形状 ,引弧电极 1 中心带螺纹孔 ,连接板 3 下端对应引弧电极 1 中心螺纹孔 ,由连接螺栓 2 通过螺纹孔将引弧电极 1 和连接板 3 连接固定在一起 ,用连接螺栓和螺母组件 4 通过连接板 3 侧面的连接孔将连接板 3 固定在避雷器 5 下端的接线板上 ,使引弧电极 1与避雷器 5 形成一个固定的防雷击装置整体 ,然后 ,将该防雷击装置整体的上端用固定螺栓和螺母组件 6 将其固定在横担 7上的一端 ,采用 U 型螺栓和螺母组件将横担 7 安装固定在电杆上 ,应使防雷击装置整体与导线垂直安装 ,让其下端引弧电极 1 的弧形中心正对导线 ,并与此保持 80mm~130mm 的距离 ,该距离可通过固定在电杆上的横担 7 的高低进行调整 ;
  4.3 引弧电极呈弧形状 ,其上端通过所述连接板 3 与避雷器 5 连接在一起 ,使此与导线之间形成放电间隙 ;
  4.4 连接板 3 采用 -4*40 的扁铁制成 ,用于连接避雷器 5和引弧电极 1 ;
  4.5 横担采用∠ 6*63 的角钢 ,长度可根据电杆与导线的距离而定 ;
  4.6 如果将防雷击装置用在角铁塔上 ,可直接安装在塔撑上。
  5 该装置试用情况
  通过对目供电公司辖区 35kV万南线频遭雷电袭击跳闸事故调查分析 ,研发的“非接触式 10kV~35kV 配电线路防雷击装置”,于 2010 年 初在 35kV万南线易遭雷击的线段进行了安装试用 ,自安装运行以来 ,其防雷效果明显 ,近 3 年来未发生雷击跳闸事故 ,为防止雷电侵入上一级变电站 ,万载供电公司均在各 35kV 线路出站侧第一基杆塔上装设了本装置 ,同样取得了明显效果。
  6 结论
  该装置结构简单 ,造价低廉 ,经试运行证明 ,具有运行可靠 ,使用寿命长 ,免维护 ,能有效提高线路的耐雷程度 ,预防雷击跳闸事故 ,提高配电网的安全可靠性 ,适用于雷电活动频繁 ,易遭雷击的线段以及大跨越杆塔的防雷保护。该装置不与带电导线连接 ,不需要重新安装接地装置 ,解决了避雷器长期带电运行易老化、接线复杂、定期的预防性试验停电影响面大、安装维护麻烦等问题。该装置可广泛用于 35kV 和 10kV 等架空裸导线或绝缘导线配电线路 ,可利用杆塔自然接地放电 ,安装方便、简单、可靠 ,易于推广应用。
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