CN102882201B - 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法 - Google Patents

基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102882201B
CN102882201B CN201210402581.2A CN201210402581A CN102882201B CN 102882201 B CN102882201 B CN 102882201B CN 201210402581 A CN201210402581 A CN 201210402581A CN 102882201 B CN102882201 B CN 102882201B
Authority
CN
China
Prior art keywords
overvoltage protection
protection device
mode
lightning
neutral point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210402581.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102882201A (zh
Inventor
莫芸
陈荣锋
汤毅
刘刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Guangzhou Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT, Guangzhou Power Supply Bureau Co Ltd filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201210402581.2A priority Critical patent/CN102882201B/zh
Publication of CN102882201A publication Critical patent/CN102882201A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102882201B publication Critical patent/CN102882201B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其包括步骤:区分10kV配电网的中性点的运行方式;若为不接地的运行方式,则采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷;若为经消弧线圈接地的运行方式,则采用绝缘子并联保护间隙进行防雷。本发明针对常见的不接地系统和经消弧线圈接地系统采用差异性的防雷措施,为电网运行人员和管理人员有针对性的制定出相应的防范措施提供了理论支持,杜绝了配电线路及电气设备频繁发生过电压而损坏的事故。

Description

基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域,特别是涉及一种基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法。
背景技术
10kV(千伏)配电线路距离长,经过的地形复杂,另外由于网状的电网结构、遭雷击的概率大,再加上配电网的绝缘水平低,存在有大量的绝缘弱点,不但直接雷能造成危害,而且感应雷也能造成危害,但配电网的防雷,基本上没有直击雷保护措施。因雷击引起的感应雷过电压,常会造成绝缘子串闪络烧毁,线路跳闸、架空绝缘导线断线等事故。通过近十年来国内外运行经验表明,配电线路50%以上的事故是由雷害引起的,因此,目前大气过电压引起的绝缘闪络已经成为线路故障的主要原因。目前配电线路在防雷措施方面主要有采用架设避雷线、耦合地线、采用加强绝缘、安装线路避雷器等方法,但是它们都有一定的局限性:由于配电线路绝缘水平低,加强绝缘可提高耐雷水平,但受杆塔尺寸的限制;安装线路避雷器效果好,但投资巨大,只能用于线路雷电易击段、易击点、易击相。
电力系统的中性点是指发电机或变压器的中性点,从电力系统运行的可靠性、安全性、经济性和人身安全等方面考虑,中性点常采用不接地,经消弧线圈接地、直接接地、经低电阻接地四种运行方式,其中,10kV配电线路的中性点一般采用不接地的运行方式或经消弧线圈接地的运行方式。经过对大量的配电网运行状况进行调查和研究分析证明,配电网中性点接地方式对配电网雷击跳闸率有较大的影响,主要反映在雷击时绝缘子的故障建弧率上。10kV配电网的不同接地方式的自身系统,其优缺点也不相同,再加上地区的差异性使得防雷措施和具体的防雷方案也各不相同,这大大加大了电网运行人员和管理人员在进行配网防雷的工作量,而且采用不欠当的方式还会存在重大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,针对常见的不接地系统和经消弧线圈接地系统采用差异性的防雷措施,方法简单有效、经济实用。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,包括如下步骤:
区分10kV配电网的中性点的运行方式;
若为不接地的运行方式,则采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷;
若为经消弧线圈接地的运行方式,则通过绝缘子并联保护间隙进行防雷。
依据上述本发明的方案,其首先区分10kV配电网的中性点的运行方式,若为不接地的运行方式,则采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷;若为经消弧线圈接地的运行方式,则通过绝缘子并联保护间隙进行防雷。本发明针对常见的不接地系统和经消弧线圈接地系统采用差异性的防雷措施,为电网运行人员和管理人员有针对性的制定出相应的防范措施提供了理论支持,杜绝了配电线路及电气设备频繁发生过电压而损坏的事故,方法简单有效。
附图说明
图1为本发明的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步阐述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
参见图1所示,为本发明的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法实施例的流程示意图。如图1所示,该实施例的基于10kV配电网中性点不同 接地方式的防雷方法包括如下步骤:
步骤S101:区分10kV配电网的中性点的运行方式,也就是要区分10kV配电网的接地系统采用的是不接地系统还是消弧线圈接地系统,若为不接地的运行方式,也即10kV配电网的接地系统采用的是不接地系统,进入步骤S102,若为经消弧线圈接地的运行方式,也即10kV配电网的接地系统采用的是消弧线圈接地系统,进入步骤S103;
步骤S102:采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷;
步骤S103:则采用绝缘子并联保护间隙进行防雷。
据此,依据本实施例的方案,其首先区分10kV配电网的中性点的运行方式,若为不接地的运行方式,则采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷;若为经消弧线圈接地的运行方式,则采用绝缘子并联保护间隙进行防雷。本发明针对常见的不接地系统和经消弧线圈接地系统采用差异性的防雷措施,为电网运行人员和管理人员有针对性的制定出相应的防范措施提供了理论支持,杜绝了配电线路及电气设备频繁发生过电压而损坏的事故。
其中,在中性点不接地的运行方式情况下采用无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷,这是因为:
中性点不接地方式结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资少,适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。当中性点不接地配电网发生单相金属性接地故障时,故障相对地电压下降为零,两个非故障相对地电压将升高3倍,变为线电压。此时三个线电压仍保持对称和大小不变,对用电设备的继续工作没有什么影响,因而相关规程规定,系统仍可以继续运行2小时,但要求各种设备的绝缘水平应按线电压来设计。中性点不接地方式在单相接地故障时,仍能继续供电是一个很大的优点。但随着配电网规模的扩大,电网中电缆数量的增多,使电网对地电容电流大幅度增大。这样单相接地故障时故障点的电弧不能自行熄灭,可能产生稳定或间歇性弧光过电压。
中性点对地绝缘系统弧光接地过电压的产生可分两种情况,一种是电网对地电容电流小于熄弧临界值11.4A(安培),此时接地电流由于能在电流过零时可靠的熄灭,形不成间歇性的接地电弧,也就不容易产生弧光接地过电压;另 一种情况是电网电容电流大于熄弧临界值11.4A,此时接地电弧在电流过零时短暂熄灭,在峰值附近重燃,形成时断时续的间歇性电弧。由于电网是由电感和电容、电阻等组件组成的网络,电弧间歇性的熄灭与重燃会导致网络强烈的电磁振荡,产生严重的过渡过程过电压,且过电压持续时间长,遍及全网,会使电网中绝缘弱点发生击穿如电缆头爆炸,避雷器爆炸等。中性点不接地系统,理论上非故障相上的过电压最大值可达3.5倍,故障相的过电压有2倍,对于实际情况来说由于存在阻尼,熄弧时间超前等因素,过电压值比理论小一些。这种过电压会传输到与接地点有直接连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,而形成两相接地短路,因而弧光接地过电压对电网构成了较大的危害。
而且当中性点不接地的系统发生单相接地故障时,承受线电压的电气设备的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行。但是这种电网长期在单相接地的状态下运行,也是不能允许的。因为这时非故障相电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,从而引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。所以,在中性点不接地电网中,必须设专门的监视装置,以便运行人员及时地发现单相接地故障,从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中,接地故障电流为系统的等值电容电流;对于不接地系统而言,故障电流通常只有几十安,其值远小于正常的负荷电流,所以一般不会对线路、电缆以及其它电力设备造成破坏。但是这种故障电流不宜持续时间过长,需要电网的单相接地选线保护及时报警或者自动切除故障线路。由于系统中的任何中性点都不接地,所以系统中的任何一点的零序阻抗均为无穷大。对于零序电流而言,线路或者其它元件的串联阻抗比以线路对地导纳表示的并联阻抗要小得多,因此可忽略不计,此时接地故障电流由各相对地的电容构成的回路决定。
则可得:
I · 0 = jω C 0 U · 0
接地点故障电流 
I · d = 3 I · 0 = j 3 ω C 0 U 0
I · d = | I · d | = 3 ω C 0 U φ
上式中,U0与A相电源电压方向相反,Uφ为相电压有效值。非故障相电压数值上等于线电压:
U B = U C = 3 U φ
结合单相故障的暂态分析,其单相接地电流可按下式计算:
I · d = U · φ R d + 1 / j 3 ω C 0 = j 3 ω C 0 1 + j 3 ω C 0 R d U · φ
U · 0 = 1 j 3 ω C 0 ( - I · d ) = - 1 1 + j 3 ω C 0 R d U · φ
其中,Id为单相接地电流;C0为相对地电容;Uφ为雷电故障前的相电压;Rd为故障点的过渡电阻;U0为中性点电压。
根据工频熄弧理论,当配网发生单相接地故障时,接地点将产生间歇性电弧接地过电压。对于中性点不接地方式,故障相A相产生的过电压为:
UA=(1.5~2.5)Uφ
非故障相B相和C相过电压为:
UB=UC=(2.5~3.5)Uφ
此外,绝大多数的单相接地故障能够自动消除,不致引起相间短路和跳闸;而在两相或三相都着雷时,雷击第一相导线闪络并不会造成跳闸,闪络后的导线相当于地线,增加了耦合作用,使未闪络相绝缘子串上的电压下降,已经提高了线路的耐雷水平。
表1架设避雷线和未架设避雷线时耐雷水平比较
表1为通过仿真获得的架设线路架避雷线和未架设避雷线的耐雷水平,通过表1中的数据可知,通过在架空线路设避雷线之后的过电压下降了24.08%,架设避雷线后的线路耐雷水平提高了23.46%,并且随着避雷线高度的增加耐雷水平逐渐降低。在常见的配电线路中,架设避雷线之后耐雷水平可以提高20%-30%。因而,避雷线在一定程度上对雷击感应过电压有降低作用。避雷线 架设高度越低线路的耐雷水平越高,架设避雷线线路的耐雷水平比不架设避雷线的线路可以提高20%-30%。
但是,结合避雷线的耦合作用对感应过电压的减少程度以及耐雷水平的提高量,综合考虑经济效益与防雷效果,在10kV配电架空线路中性点不接地系统中不提倡架设避雷线,而是使用氧化锌避雷或过电压保护器。无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器进行防雷具有诸多优点,如:保护性能好,不需要间隙动作,电压一旦升高,即迅速吸收过电压能量,抑制过电压的发展;有良好的陡度响应特性,几乎不受温度、湿度、气压、污秽等环境的影响,因而性能稳定;无续流,动作负载轻,耐重复动作能力强;3.通流能力大,不但可以限制雷电过电压,还可以完全可以用来限制操作过电压,甚至耐受一定持续时间的短时过电压;结构简单,尺寸小,易于大批量生产,造价低。
其中,在中性点消弧线圈接地的运行方式情况下采用绝缘子并联保护间隙进行防雷,这是因为:
中性点经消弧线圈接地方式是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接,消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐,故也称谐振接地。
当单相接地电容电流超过了允许值10A时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决。消弧线圈主要由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成,它们被放在充满变压器油的油箱内,绕组的电阻很小,电抗很大。消弧线圈的电感,可用通过改变接入绕组的匝数加以调节。在正常的运行状态下,由于系统中性点的三相不对称电压数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很小。采用过补偿方式,即使系统的电容电流突然的减小(如某回线路切除)也不会引起谐振,而是离谐振点更远。
中性点经消弧线圈接地的系统中,单相接地和中性点不接地系统一样,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高至3倍,三相线电压仍然保持对称和大小不变,所以也允许带故障运行,但不得超过两小时。消弧线圈的作用对瞬时性接地系统故障尤为重要,因为它使接地处的电流大大减小,电弧可能自动熄灭。接地电流小,还可减轻对附近弱电线路的影响。
消弧线圈实际上是一个单相(分匝式或连续可调型)电抗器,接于10kV电力系统的中性点和大地之间。当线路某一相对地因大气过电压而发生闪络时,消弧线圈中产生电感电流,抵消接地故障点的电容电流,使故障点电弧迅速熄灭。配电网中性点经消弧线圈接地,特别是经自动跟踪补偿消弧装置接地,由于消弧装置始终把接地残流控制在10A以下,小于熄弧临界值,再加上消弧装置可减缓弧道恢复电压的上升速度,促使电弧可靠熄灭,避免重燃。另一方面,串接在电抗器与地之间的阻尼电阻起着吸收能量和阻尼的作用,有效地抑制弧光接地过电压的幅值。
配电网中性点经消弧线圈接地的三相系统。假设A相发生单相接地故障,不计系统自身阻抗,其中U0为接地点零序电压,L为消弧线圈的电感值,C0为所在电压等级单相对地等值电容,IL为通过中性点消弧线圈的零序电流,IC为通过电容的零序电流,Id为经消弧线圈补偿后的由接地点流回的残余电流。
I · d = U · 0 ( jω 3 C 0 + 1 jωL )
U0=Uφ
I · d = | I · d | = U 0 ( 3 ω C 0 - 1 ωL ) = I C - I L
消弧线圈的补偿作用,使得故障处的接地电流数值显著减小,称为残余电流;残余电流过零时,接地电弧较容易熄灭。根据工频熄弧理论,配电网单相接地故障时故障相和非故障相都将产生间歇电弧接地过电压。对于中性点消弧线圈接地方式,故障相A相产生的过电压为:
UA=(1.5~2.5)Uφ
非故障相B相和C相过电压为:
UB=UC=(2.5~3.5)Uφ
若考虑电流泄漏、衰减以及相间电容的影响,非故障相的最大暂态过电压可达3.2Uφ
消弧线圈自身对雷电过电压具有一定的限制作用,因为消弧线圈对由雷电过电压引起的配电网的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压进行治理,经大量的 研究和实际运行经验证明,对电容电流超过10A的配电网安装自动跟踪补偿消弧装置,由于自动跟踪补偿消弧装置始终把残流控制在10A以下,有利于接地电弧的可靠熄灭,因而配电网安装自动跟踪补偿消弧装置后基本上控制了弧光接地过电压的发生。另外,由于自动跟踪补偿消弧装置能降低配电网的故障建弧率,因而也具有很好的防雷功能,例如配电线路绝缘子在雷击时闪络,由于雷电流时间极其短,只是微秒级,绝缘子在雷电流过后恢复绝缘并不影响电网的运行,造成线路持续接地短路的是雷电流过后的工频续流,而工频续流也就是电网的电容电流,如自动跟踪消弧装置可以把残流控制在10A以下,在雷电流过后的第一个周波就能可靠熄弧,也就是说闪络点建立不起来持续的接地电弧,线路能马上恢复正常运行。
然而,消弧线圈自身对雷电过电压的限制功能有限,如对于电容电流特别大的情况下。而对于中性点经消弧线圈系统使用绝缘子并联防雷保护间隙能有效的降低雷击事故率。绝缘子并联防雷保护间隙自身没有灭弧能力,但结合消弧线圈的补偿电容电流及时灭弧,可将雷电流及时接地,又可对用户不间断供电,从而起到防止绝缘子闪络烧毁,维持线路正常运行的作用。
实施例2
在本实施例中,当10kV配电网的中性点的运行方式为不接地的运行方式时,可以在上、中两相导线安装无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器,其中,上、中两相是指按数值排列的三相导线的上、中两相。这样在达到很好的防雷效果的同时,又可以降低成本。这是因为:对于中性点不接地系统,一相导线绝缘子发生对地闪络使线路发生单相接地,但不会造成变电站断路器跳闸。当线路上有两相或者三相导线在感应电压作用下几乎同时发生对地闪络时,将会造成两相或者三相短路,必然引起变电站断路器跳闸。因此,防止断路器跳闸的关键是避免使线路发生相间短路或者三相短路。所以提出在10kV配电线路上、中两相导线上安装无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器的配置方案。当雷电直击上相的导线产生过电压使无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器动作泄放雷电流入地并及时切断工频续流;当雷电击于大地使导线上产生感应过电压,即使发生三相导线同时接地,由于上、中两相导线过电压保护器及时切断工频续流, 线路也不会发生短路故障。
由表2可知,上、中两相安装无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器对雷电的防护效果与三相导线均安装过电压保护器的防雷效果几乎等效,但是上、中两相安装无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的成本相应要降低1/3。
表2为各种配置方式下无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的防雷效果对比
实施例3
本实施在前面实施例的基础上,给出了无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的配置方式,具体可以包括:
方式一:50m(米)一组,每基杆塔都安装所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器;
方式二:100m一组,每两基杆塔安装一组所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器;
方式三:150m一组,每三基杆塔安装一组所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器;
方式四:300m一组,每六基杆塔安装一组所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器。
此外,感应雷过电压作用下,无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器动作,流过无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器的电流将通过杆塔接地电阻流入大地。因此,杆塔接地电阻将影响过电压保护器的保护效果。研究表明,采用方式一中的无间隙氧化锌避雷器或电压保护器配置方式,具有最佳的防护效果,但是这种配置方式相应的安装成本也比较高。采用方式二~方式四的无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器配置方式时,无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器安装点处绝缘子将不再闪络,但其他杆塔的绝缘子在不同参数条件下仍存在闪 络的可能。接地电阻越大,过电压保护器动作后,架空线路各处电位越高,在无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器保护的杆塔上,绝缘子闪络的概率增加。因而,无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的配置方式应该视具体情况采用不同的实现方式。
在其中一个实现方式中,是根据导线的类型以及杆塔接地电阻的不同而采用不同的配置方式,具体是:若线路为裸导线,在杆塔接地电阻大于或等于10Ω(欧姆)时,按照所述方式二对所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器进行配置;若线路为裸导线,在杆塔接地电阻小于或等于5Ω时,按照所述方式四对所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器进行配置;若线路为绝缘导线,杆塔接地电阻大于或等于10Ω时,按照所述方式二/方式三/方式四对所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器进行配置。
通过前面的分析可知,随着杆塔接地电阻的减小,线路无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器的安装密度也可以适当减小,架空线路采用绝缘导线也可以减小线路无间隙氧化锌避雷器或过电压保护器的安装密度。为此,另一个实现方式中,可以根据杆塔接地电阻的大小以及架空线路的类型确定所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器的安装密度。
实施例4
在本实例中,详细介绍了在配置无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的时,需要考虑的几个因素。
首先,当所述无间隙氧化锌避雷器/所述过电压保护器发生故障时,将当前的无间隙氧化锌避雷器或者过电压保护器更换为更大容量的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器,若没有更大容量的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器,则在当前的无间隙氧化锌避雷器或者过电压保护器对应的杆塔前端的一基/两基杆塔上安装无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器,以实现无间隙氧化锌避雷器/过电压保护分布式泄流,减小每台无间隙氧化锌避雷器/过电压保护所需要泄放的雷电流幅值。
其次,在配电网的A、B、C三相中的最高相的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的故障率高于其他两项的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的故障率 时,将最高相的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器更换为更大容量的无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器,同时在当前无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器对应的杆塔前端或者后端的杆塔上安装无间隙氧化锌避雷器或者过电压保护器。采用此方法不仅能有效降低最高相的跳闸率和无间隙氧化锌避雷器/过电压保护器的故障率,因其有效地泄放了雷电流,起到了类似于逐基杆塔接地的避雷线的作用,也能有效降低其它两相的跳闸率和避雷器故障率。
实施例5
保护间隙和线路绝缘子串的绝缘配合应该满足以下两个方面的设计要求:首先,保护间隙距离的设计应当在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部,并引导故障电流入地,以便保护绝缘子、线路零部件和导线。雷击闪络时,放电应当起始于间隙的一个电极,终止于另一个电极,电弧应尽量不接触绝缘子表面。试验发现,装有间隙的绝缘子串放电有通络和沿络两种情况。电弧通道贯穿于间隙的上下电极间,不接触绝缘子串,这称之为通络。电弧起始并终止于间隙的电极上,但中间部分飞到绝缘子串上,或电弧起始于间隙的某电极,但并不终止于另一电极,即有一段弧根在绝缘子串上,或电弧通道贯穿于绝缘子引弧间隙失去作用,这三种情况称为沿络。试验表明,无法不让沿络发生,这是因为绝缘子串和保护间隙的伏秒特性不配合所造成的,但只要电弧两端的弧根不在绝缘子上,安装间隙的目地就达到了。其次,我们所设计的间隙对于正常的系统预测的操作过电压则不应击穿。这是因为整个配电线路是按照耐受系统预测的操作过电压设计的,如果间隙不能耐受操作过电压,就等于降低了整个配电线路的绝缘水平,这是不允许的。
对于10kV配电网中性点经消弧线圈接地系统保护间隙的安装策略:保护间隙采用直径为10mm(毫米)的镀锌圆钢弯曲而成,采用这种材料的原因是:在可选的金具制造材料当中,如铝、铝合金、铸铁、不锈钢、铜或铜合金等,综合考虑技术要求和价格因素,只有镀锌钢在机械性能,材料强度和经济性上最适合制造保护间隙。
保护间隙的设计分为线路侧和横担侧两部分,分别安装在球头挂环和碗头挂板处,适用于单悬垂串和耐张串,如果需要安装在多串悬垂和耐张串两侧, 只需要将保护间隙安装在绝缘子串的联板上即可。
实施例6
在配电线路中投运自动重合闸装置,能有效减小配电线路中因雷击造成的破坏范围,并且能够迅速排除因雷害造成的绝缘子闪络等瞬时性故障,对于提高配电线路的供电可靠性的作用是非常明显的。但是自动重合闸在实际电力生产中也有其固有的缺陷,在架空线路中可以投运自动重合闸,因为在架空线路中因为雷害事故造成的跳闸,绝大部分是由于瞬时性故障引起,待故障消失后,自动重合闸,则线路重新恢复运行。而在电缆线路中,一旦出现故障则一定是永久性故障,此时投运自动重合闸,不但不能切除故障,而且会使故障范围进一步扩大,因此,在电缆线路中不建议使用自动重合闸。
在配电线路中,线路形式多样,存在架空线路、架空绝缘线路、电缆线路等,电缆线路中一旦发生故障则为永久性故障,而自动重合闸如果是合到永久性故障点,会造成事故扩大,发生使电缆或设备损坏事故。不管配电网的网络结构和线路组成,不适当的强调自动重合闸的投运率,在某种程度上说是增大了配电网发生事故的风险。因此应该有选择性的投运自动重合闸,以提高配电网耐雷水平。
其中,在不同线路形式下自动重合闸的投运准则可以为:
当为纯电缆线路时,不投运自动重合闸装置,这是因为,由于纯电缆线路一旦发生故障则将发展成为永久性故障,因此,在纯电缆线路中不适合采用投运自动重合闸的运行方式;
当为纯架空线路时,投运自动重合闸装置,这是因为,故障多为瞬时性故障,自动重合闸能有效处理该线路形式中出现的故障,因此,在纯架空线路条件下建议采用投运自动重合闸的方式提高线路的供电可靠率;
然而,架空线路与电缆混合网属于在实际应用中比较多的线路形式,在这种线路形式下,是否投运自动重合闸应该按照各种线路形式所占比例决定,具体是:若是架空裸线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的40%以上时,应慎投运自动重合闸装置,若是架空裸线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的50%以上时,不投运自动重合闸装置, 若是架空绝缘导线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的30%以上时,应慎投运自动重合闸装置,若是架空绝缘导线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的40%以上时不投运自动重合闸装置。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,包括如下步骤:
区分10kV配电网的中性点的运行方式;
若为不接地的运行方式,则采用过电压保护器进行防雷;
若为经消弧线圈接地的运行方式,则采用绝缘子并联保护间隙进行防雷;
其中,所述过电压保护器的配置方式包括:
方式一:50m一组,每基杆塔安装一组所述过电压保护器;
方式二:100m一组,每两基杆塔安装一组所述过电压保护器;
方式三:150m一组,每三基杆塔安装一组所述过电压保护器;
方式四:300m一组,每六基杆塔安装一组所述过电压保护器;
若线路为裸导线,在杆塔接地电阻大于或等于10Ω时,按照所述方式二对所述过电压保护器进行配置;若线路为裸导线,在杆塔接地电阻小于或等于5Ω时,按照所述方式四对所述过电压保护器进行配置,若线路为绝缘导线,在杆塔接地电阻大于或等于10Ω时,按照所述方式二、方式三、或者方式四对所述过电压保护器进行配置。
2.根据权利要求1所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,当10kV配电网的中性点的运行方式为不接地的运行方式时,则在上、中两相导线安装过电压保护器。
3.根据权利要求1所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,根据杆塔接地电阻的大小以及架空线路的类型确定所述过电压保护器的安装密度。
4.根据权利要求1所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,还包括步骤:当所述过电压保护器发生故障时,将当前的过电压保护器更换为更大容量的过电压保护器,若没有更大容量的过电压保护器,则在当前的过电压保护器对应的杆塔前端的一基或者两基杆塔上安装过电压保护器。
5.根据权利要求2所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,还包括步骤:在配电网的三相中的最高相的过电压保护器的故障率高于其他两项的过电压保护器的故障率时,将最高相的过电压保护器更换为更大容量的过电压保护器,同时在当前过电压保护器对应的杆塔前端或者后端的杆塔上安装过电压保护器。
6.根据权利要求1所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,所述保护间隙采用直径为10mm的镀锌圆钢管弯曲而成。
7.根据权利要求1所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,当为经消弧线圈接地的运行方式时,在配电线路中有选择的投运自动重合闸装置。
8.根据权利要求7所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于:
当为纯电缆线路时,不投运自动重合闸装置;
当为纯架空线路时,投运自动重合闸装置;
当为架空线路和电缆线路构成的混合线路时,若是架空裸线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的50%以上时,不投运自动重合闸装置,若是架空绝缘导线与电缆线路构成的混合线路且电缆线路长度占总线路长度的40%以上时,不投运自动重合闸装置。
9.根据权利要求1至8之一所述的基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法,其特征在于,所述过电压保护器为无间隙氧化锌避雷器。
CN201210402581.2A 2012-10-19 2012-10-19 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法 Active CN102882201B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210402581.2A CN102882201B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210402581.2A CN102882201B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102882201A CN102882201A (zh) 2013-01-16
CN102882201B true CN102882201B (zh) 2015-03-18

Family

ID=47483428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210402581.2A Active CN102882201B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102882201B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103138217A (zh) * 2013-02-27 2013-06-05 广东电网公司电力科学研究院 一种输配电线路差异化防雷方法及其系统
CN103199518B (zh) * 2013-04-24 2015-12-02 国家电网公司 微波塔附近配电线路的防雷方法
CN103236667B (zh) * 2013-05-15 2015-08-26 河北冀高电力器材开发有限公司 一种供电线路防雷方法
CN106159927A (zh) * 2016-07-13 2016-11-23 郭富丽 一种消除磁暴对电网影响的方法
CN107967392A (zh) * 2017-12-02 2018-04-27 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种变电站内变压器中性点过电压评估方法
CN110336241A (zh) * 2019-08-16 2019-10-15 南京晓庄学院 一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护方法及装置
CN110445082B (zh) * 2019-08-20 2020-12-01 长沙理工大学 10kV配电线路的并联间隙的单相安装结构及其测试方法
CN111416301B (zh) * 2020-03-25 2021-08-10 浙江华云电力工程设计咨询有限公司 一种中重冰区架空输电线路避雷安装方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2817170Y (zh) * 2005-08-19 2006-09-13 安徽赛普电气有限公司 新型消弧消谐选线过电压保护装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2817170Y (zh) * 2005-08-19 2006-09-13 安徽赛普电气有限公司 新型消弧消谐选线过电压保护装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
10kV配电线路的防雷技术;陈月峰 陈腾飞;《黑龙江电力》;20120831;第34卷(第4期);第319-320页 *
10kV配电线路防雷措施研究;李孛;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20091231;3,34,46,50-54 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102882201A (zh) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102882201B (zh) 基于10kV配电网中性点不同接地方式的防雷方法
CN2817170Y (zh) 新型消弧消谐选线过电压保护装置
CN111740349B (zh) 一种配电网的架空地线配置方法和架空地线
CN104319733A (zh) 变压器中性点接阻抗装置及其多用途直流偏磁防护方法
CN102290775B (zh) 一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法
CN105140902B (zh) 一种外移式防雷保护系统
CN102969685A (zh) 一种提高架空配电线路防抗雷击水平的方法
CN216794242U (zh) 用于海岛的雷击闪络保护装置
CN103779787B (zh) 中低压配电网用水式熄弧保护间隙装置
CN105655962A (zh) 一种架空配电线路新型防雷装置
CN109524187A (zh) 一种带有前端保护电路的避雷器及整体电路
CN209199706U (zh) 一种带有前端保护电路的避雷器及整体电路
Chen et al. A Novel Energy Absorption-Based Protection Scheme for Surge Transients in Large-Scale Wind Farm System
Jankov et al. HVDC system performance with a neutral conductor
CN2559153Y (zh) 消弧及过电压保护装置
Tao et al. Research on key technologies of thunder detection in Zibo distribution network
CN114336179B (zh) 一种屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘线路防雷击断线保护装置
CN110336241A (zh) 一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护方法及装置
Shulzhenko et al. Modeling lightning current distribution in tower base of wind turbine
Judendorfer et al. Aspects of high voltage cable sections in modern overhead line transmission systems
Sones et al. Overview on transient overvoltages and insulation design for a high voltage transmission system
Fang et al. Analysis of the correlation between the impedance value of line surge arresters' grounding electrode and the withstand lightning voltage of insulator strings under shielding failure
CN112787316B (zh) 变压器励磁涌流的抑制装置
CN217656418U (zh) 一种雷电入射释放装置
CN219477255U (zh) 一种接地变及中性点电阻柜的连接方式

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210406

Address after: No.2, Tianhe south 2nd Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.

Patentee after: SOUTH CHINA University OF TECHNOLOGY

Address before: 510620, No. two, No. 2, Tianhe South Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District

Patentee before: GUANGZHOU POWER SUPPLY Co.,Ltd.

Patentee before: SOUTH CHINA University OF TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right