35kV变电所输电线路的防雷技术探讨.docx

35kV变电所输电线路的防雷技术探讨
0 概述
近年来,雷击引起的输电线路跳闸故障较多。雷击已成为影响输电线路安全可靠运行的主要因素。对邢台矿35 kV变电所2条电源进线来说防雷显得尤为重要,如果发生雷击事故,将造成大面积停电,事态严重时甚至会直接影响到井下职工的生命安全,因此有必要对雷击闪络做一系统分析,提出针对性的措施,降低雷击跳闸率,保证设备的安全稳定运行。信息请登陆:输配电设备网
1 雷击的来源
输电线路雷击闪络是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道,导致线路绝缘击穿,这种过电压也称为大气过电压,可分为直击雷过电压和感应过电压。按雷击的性质可分为直击雷和感应雷:
(1)直击雷当带电的雷云接近输电线路时,雷电流沿空中通道注入雷击点,如避雷线、杆(塔)顶部导线等产生直击雷过电压。雷云放电时,引起很大的雷电流,可达几百kA,从而产生极大的破坏作用;
(2)感应雷当雷击于输电线路附近的大地或物体时,导线产生静电感应,致使先导路径附近的导线上积累了大量的异号束缚电荷,雷击后,主放电开始,导线中感应电压就会很大。根据实测,感应雷电压幅值一般为300~400 kV,击穿60~80 cm的空气间隙,对35 kV及以下水泥杆线路引起一定的闪络事故。
目前,煤矿变电所输电线路遭受雷击事故的类型分为3类:(1)输电线路受雷击时沿线路向变电所入侵的雷电波;(2)雷击输电线路附近地面的感应雷;(3)雷直击输电线路上的直击雷。雷电波与感应雷的陡度大、幅值高,危害严重,不采用防雷措施就会使变电所的电器设备绝缘击穿。信息来自:输配电设备网
2 防雷措施应用
输电线路雷害事故的形成通常要经历4个阶段:输电线路受到雷击过电压的作用;输电线路发生闪络;输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。因此在采取防雷保护措施有:
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(1)防直击;(2)防闪络;(3)防建弧;(4)防停电。根据《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》(GBJ64一S3),目前邢台矿35 kV变电所架空线路采取的主要防雷措施有以下几种:
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(1)架设避雷线信息来自:输配电设备网
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:①分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
通常,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。标准规定,220 kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线,110 kV线路一般也应全线架设避雷线,35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1~2 km的避雷线,同时按照要求做好杆塔接地。
(2)降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高,这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施。标准要求,对有避雷线的线路,
(3)采用中性点非有效接地系统
在邢台矿35 kV变电站供电系统中采用中性点经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除,不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时,由于先对地闪络的一相