35kV架空线路的防雷保护技术措施

2017-09-09 温州创捷防雷电器有限公司 13
  [摘 要]本文引见了35kV路线遭遇雷击后的危险。采用典范榜样的防雷保护接线,在35kV路线变电站收干线段,架设避雷线,低落杆塔接地电阻; 在无避雷线段杆塔上装设金属性消雷器,这些避雷器防雷技术办法,能够使35kV路线免受雷击的危险。
0 叙文
农网35kV路线散布很广,雷雨气节遭遇雷击机缘许多。路线遭遇雷击有三种征兆:一是雷击于路线导线上,产生直击雷过电压;二是雷击避雷线后,还击到输电线上;三是雷击于路线四处或杆塔上,在输电线上产生认为过电压。不论是直击雷过电压照旧认为过电压,都使得导线上产生大量电荷,这些电荷以近于光的速度(每秒30万千米)勾引线单方撒播,这等于雷电举办波。
直击雷过电压,轻则诱发路线绝缘子闪烙,从而诱发路线单相接地或跳闸,重则诱发绝缘子决裂、击穿、断线等事务,形成路线较永劫间的供电中缀。雷电举办波顺路线侵入到变电站,威胁电气设备的绝缘,形成避雷器爆炸、主变压器绝缘毁坏等事务,直接影响了变电站的恬适运转。为了进步供电的稳定性,缩小因大气过电压形成的危险,对35kV架空路线应采用如下防雷保护办法。
1 决定典范榜样的防雷保护接线
胁制35kV路线直击雷和举办波最无效的要领是架设避雷线。但因雷击避雷线时,避雷线上产生的电位至关高,35kV路线的绝缘水平经受不了这个高电压,容易形成还击,一样会诱发路线跳闸,同时避雷线路线造价又高,是以,35kV路线只在变电所进——出线段,按照变压器容量,架设1~2千米避雷线,以限定流进避雷器的雷电流和限定入侵波的陡度。但变电所的阀型避雷器禁绝许通过太大的雷电流,一般不应超过5kA,再则通过阀型避雷器的雷电陡度也禁绝许太大,陡度太大亦即电压回升速度太快,会使避雷器来不及放电,使避雷器袭击电压进步,从而作用在被保护物的电压也进步了,这就容易破碎摧毁设备的绝缘。为了低落侵入波的峰值和陡度,35kV路线除架设避雷线外,限定侵入波峰值的办法是在避雷线两端杆塔上还加装管型避雷器或保护间隙。为此,35kV路线和变电所要决定典范榜样防雷保护接线,如图1所示:
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
图1 变电站典范榜样防雷保护接线图
图中:HY5W2-52.7/134型氧化锌避雷器;
GB1-2-GXS(35/2-10)型管型避雷器。
GB1型的作用,当进线段外侧无避雷线段路线受雷击时,雷电波经过一段路线衰减后变形,陡度会低落,但仍很大,经GB1放电后,以低落侵入波的峰值和陡度;GB2的作用是:变电所是35kV双回路供电时,一回路运转,另外一回路热备历时,断路器处于断开地位,当雷电波达到断路器触头就会产生全反射,电压可下降一倍,若没有GB2保护,触头间介质将被击穿,就会产生陡度的波侵入到变电所去,对具备线圈的电气设备的匝间绝缘是很损害的。是以,就必须安装GB2型管型避雷器或放电间隙。
2  35kV路线防雷保护的方案要求
2.1避雷线的决定
2.1.1杆塔的决定
带地线的35kV路线,要选用定型的杆塔,以确定避雷线悬点高度和与导线间垂直距离h和避雷线的保护角α=tg-1S/h(度)。一般水泥双杆h为3.25m-4m为双根避雷线,铁塔h为5.7m为单根避雷线,以惬心角α为20o~30o的要求。直线水泥双杆ZMD避雷线保护角如图2所示:
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
图2 ZMD水泥双杆避雷线保护角透露施展阐发图
2.1.2 避雷线截面S的决定
避雷线截面和导线截面要适宜共同:LGJ——35——70平方钢芯铝导线,选用GJ——25平方镀锌的绞线为避雷线,LGJ-95-185平方的导线,选用GJ-35平方的避雷线。
2.1.3 打算避雷线的应力和弧垂
适被决定导、地线的恬适系数K=打算拉断力(N)/最大准许应力(N)。导线恬适系数K为2.5-3;避雷线恬适系数K为3.8-4,这样决定的目的是:避雷线的应力和弧垂与导线的应力和弧垂相共同,即惬心在大气过电压条件下,无风,气温为115℃时,在档距中间,导、地线间最小距离SDB≥0.012LD 1(m)的要求,以胁制避雷线受直击雷时产生闪烙,形成事务。当导、地线间的垂直距离n已确定,在大气过电压条件下(V=0、b=0、t=15℃)时,路线耐张段最大代表档距LD、导线的弧垂fD1五、避雷线比载 g1B为已知时,避雷线在此条件下其应力σB15按下式打算:
σB15≥LDZ·gB1/8[h fD15-(0.012LD 1)](N/mm2)             (1)
σB15是在大气过电压条件下避雷线的应用应力,不是最大应用应力σBmax,以σB15和相应应力,不是最大应用应力σBmax,以σB15和相应征兆条件,代入状态方程,分袂求出最低气温t=-30℃和最大比载gB6或gB7时应力,选个中的大者作为避雷线的最大应用应力σBmax。以避雷线最大应用应力和相应掌握气温为已知条件,能够求出避雷线的临界档距LBK,以确定掌握条件:路线代表档距LD>LKB时,受最大比载掌握,tm=-5℃; LD<LKB时受最低气温掌握,tm=-30℃。
以避雷线最大应用应力σBmax和相应的气温条件tm为已知,利用状态方程式能够打算出各代表档距LD,气温从40℃至-30℃每隔10℃时的应力σBt,再利用抛物曲线原理打算出避雷线的弧垂fBt:
fBt= LDZ·gB1/8·gBt(m)                                 (2)
尔后绘制避雷线弧垂安装曲线,其要领:按确定比例,以代表档距LD作为横坐标,以弧垂fBt作为纵坐标,按照打算成就,每隔10℃绘制成一条曲线,共七条曲线,作为避雷线施工紧线时查用。
2.1.4低落避雷线杆塔的接地电阻
带架空位线的杆塔,避雷线要稳定接地。低落避雷线杆接地电阻R是进步路线耐雷水平还击的无效办法。杆塔的接地装配,可用φ-10圆钢用方环型另加幅射形势布置,埋深不小于0.7m。水泥杆避雷线接地引下线,一般用GJ-35平方钢绞线与接地装配相连,不可用预应力水泥杆内的配筋作为接地引下线。方案准许的留有接地孔螺栓的水泥杆非预应力配筋,可作为接地引下线。
雷雨气节前,每基杆塔接地装配的工频接地电阻值,应应用ZC—8型接地丈量仪测试杆塔基础泥土电阻率ρ后再决定R值:ρ=2πσR(Ω·m)      (3)
式中:R——测试仪读数,Ω;
σ——四根金属探测棒等距离,m;
杆塔工频接地电阻值不超过表值:
表1 杆塔接地电阻值
工频电阻率(欧·m)
100如下
100-500
500-1000
1000-2000
工频接地电阻(欧)
10
10
10
10
2.2进步路线绝缘水平采用不平衡绝缘形势
35kV系统属于中性点不接地系统,路线受雷击诱发大气过电压,多半诱发单相闪烙接地,而不会诱发开关跳闸,只要诱发两相绝缘子闪烙后,组成弧光接地短路,才气诱发路线开关跳闸。是以只需加强路线绝缘水平,就不会诱发开关跳闸,是以最佳选用免维护的35kV硅胶绝缘子串。
在无避雷线地段,其杆型为上字型三角排列的直线杆塔,中相安装三片XP-7型悬式绝缘子,而单方相安装4片XP-7型绝缘子,形成绝缘悬殊。当路线受雷击过电压时,中相绝缘较低,先闪烙放电接地,闪烙后的中相导线至关于一条接地线,添加其它单方线的耦互助用,使之边相再也不产生绝缘闪烙,就不会诱发弧光短路使路线开关跳闸。
2.3 杆塔上安装少一长针金属消雷器
在山脚下,河边无避雷线的杆塔,因泥土电阻率较高,最容易受直击雷。在杆塔顶部安装少—长针金属消雷器能够使杆塔免受直击雷的危险。对直线单杆安装一付,双杆安装两付,并用GJ-35钢绞线稳定接地,接地电阻值不超过表1值。少一长针消雷器:长针用φ14×2000(mm)圆钢五根,针尖锥度越尖越好,均匀水平排列焊接在250×5×3000(mm)角钢上,用Φ18U型抱箍平稳在杆顶上。
近几年,在易受雷击的杆塔上,中相安装35kV氧化锌避雷器,也能起到防雷作用。
2.4 35kV路线采用自动重合闸装配
前几种防雷保护,只对较小雷电流无效,对特大雷电流照旧无能为力的,为此35kV路线采用自动重合闸作为搭救办法。当路线遭到雷击诱发相间短路,保护行径使开关跳闸,经一段时限,自动重合闸使开关从新合闸。若是阻拦消除,路线可回覆供电,不然由保护再次使开关跳闸。运转教训标明,路线受雷击在电弧燃烧后,其电气强度一般都能很快回覆,是以采用自动重合闸时,有60~75%的雷击跳闸事务都能重合告成回覆供电,这对担保恬适供电起很高文用。
3 搞好路线的施工任务
搞好新建路线的紧放线任务,是担保导、地线弧垂相共同的关键。在中缀档距架设导、地线任务,其弧垂大小要按照现场气温t,查手本工程方案的导、地线弧垂安装曲线,不能采用征兆区不同、恬适系数不同的其它工程的导、地线弧垂安装曲线。要决定适宜弧垂测档距LC。若察看档距LC与本耐张段的代表档距LD不等时,则应按照代表档距查出安装曲线的弧垂值,尔后折算到察看档距,折算公式为:
fC=fD(LC/LD)2(m)    (4)
式中:fC——察看档距实践应取的弧垂,(m);
fD——用耐张段的代表档距LD从弧垂曲线查得弧垂,(m);
Lc——察看档档距,(m);
LD——察看档在耐张段的代表档距,(m)
中缀档紧线,导、地线的弧垂还要思索初伸长的的影响,可用降温弥补法,对钢芯铝导线降温△t-15℃;对钢绞线降温△t=10℃。降温后温度t’=t-△t,去查弧垂曲线,所查出的弧垂即为降温弥补今后世表档距的弧垂fD。对付弧立档导、地线紧线时,不思索初伸长影响。
温度对导、地线的弧垂影响很大,现场测温应将温度计搁置在与导、地线接近的处所。畴昔温度计搁置在通风昏暗处,所测温度与导、地线直晒温度偏低,影响了弧垂。
对付只调换导线截面不调换避雷线的路线改善工程,避雷线的弧垂应按照新导线在大气过电压条件下的应力,弧垂从新举办打算,按新打算的弧垂从新调剂避雷线的弧垂。
新路线完工后,要对每个耐张段的导、地线弧垂值举办验收,按弧垂曲线标准,其偏差值禁绝许超过规定值,不然垂新调剂弧垂。
4 搞好路线的维护任务
新路线投入运转后,由于杆塔接线的松动,基础下沉等启事,都会使杆塔产生倾斜,使导、地线的弧垂产生变化,是以应活期对导、地线的弧垂举办搜索,发现超过偏差标准应举办调剂。
由于气候干旱,使杆塔基础泥土电阻率添加,是以每一年在春天干雨气节,应对每基杆塔(不连避雷线)的工频接地电阻举办测试,其值不超过表1规定值,超过时应延伸接地装配的接地圆钢,或打接地角钢,使接地电阻值达到标准要求。
运转路线上瓷质绝缘子,因长久处在交变的电场中,绝缘性能会慢慢下降,在遭到雷击大气过电压或利用过电压时就会产生闪烙、击穿、绝缘也许降为零值。是以,应活期举办巡视搜索,每一年应举办一次仃电登杆搜索,肃清绝缘子片,发现有放电、击穿的绝缘子应举办调换。对运转多年的绝缘子应在仃电的征兆下,用不低于5000V的兆欧表举办测定,当绝缘子的绝缘电阻小于500MΩ时,即以为绝缘子一致格,应举办调换。摇测要领:路线先分段,再分串、分片举办,测出一致格的绝缘子片。
5 完结语
我局有35kV路线13条210千米,在农网改善时期,咱们按上述防雷保护办法对35kV路线举办技术改善,进步了路线品质。农网改善后,加强了对35kV路线的运转管理任务,经几年雷雨气节,从未因大气过电压产生过跳闸事务,供电的稳定性达到100%,已收到杰出的经济效益和社会效益。
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