东营地区10kV配电网中综合防雷措施应用研究

发布时间：2020-10-18 16:23

　　 1OkV配电线路是将电能输送到用户的关键环节,保证配电线路安全稳定运行是电力行业一直追求的目标。由于目前配电网网络构架复杂,体量十分庞大,其中存在各配电设备损坏导致其可靠性的降低,其中雷击导致设备损坏占到很大比例。特别针对于1OkV架空线路,其遭受雷击导致线路跳闸、断线的事故时有发生,严重影响了配电线路、设备的安全。因此,研究1OkV配电架空线路雷击情况,以及如何经济有效的提高线路的防雷水平意义重大。本文以山东省东营市辖区内1OkV配电线路防雷改造项目为基础,结合近年来辖区1OkV配电线路的雷击故障情况和区域雷电气候特点,针对性的分析不同区域雷击故障特点和风险大小。以东营市典型配电线路为实物模型,进行ATP仿真分析,采取减小接地电阻、加装避雷器、提高线路绝缘水平的措施,研究不同措施防雷效果,比较线路感应雷电过电压与直击雷电过电压对防雷措施的影响。在此基础上根据东营市区域雷击风险进行了差异化的防雷措施配置,降低成本,提高了防雷效率。分析结果表明:东营市郊区以及垦利部分山地区域雷闪密度最高,达到了5.00～7.98次/km2·a,且雷电随季节分布趋势明显,将东营市划分出5个不同雷击风险区域,其中永安镇、董集镇为最高雷击风险区。通过对1OkV典型架空线路仿真计算,发现耐雷水平随着接地电阻的减小而增大,装设避雷器能将耐雷水平提高近10倍,而绝缘水平高或闪络电弧路径长的绝缘子也有助于提高耐雷水平。雷击断线主要是线路遭受电弧弧根的热应力和电应力导致的断线,通过装设电弧跳线和增强线路机械强度有助于降低断线率。通过增加绝缘子片数、更换绝缘横担、局部增设绝缘层能有效提高线路绝缘水平;安装线路避雷器最佳档距为3基杆塔,同时要注意对避雷器进行轮换配置;可调间隙装置能对线路和线路设备起到较好的保护作用,一般设置在负荷侧,根据线路的绝缘水平调节间隙大小;降低接地电阻的方案有进行台区式接地改造和局部施加降阻剂。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM75
【部分图文】：

２．１线路雷电过电压分析??导致雷电放电的主要因素就是雷云，在大气之间云层移动导致的静电摩擦在??云体中产生了电离作用，如图２－１所示。在内部云团的带电离子在空间电场的作??用下发生了分层现象，上部集聚的为正电荷离子，下部集聚的为负电荷离子，最??终形成了电荷聚集的雷云。雷云下部产生的电场会在地面上感应出电荷，从而地??面上也出现电荷聚集的现象。??云团移动（?－??图２－１雷云形成示意图??目前自然界的雷电现象大多数都为雷电之间的放电导致的，但同时也有一定??概率出现雷云对地放电导致的雷击地面情况发生。本文主要研宄对象为雷云对地??放电，因为对地放电会对电力设备、通信设备等地面设施造成影响。??２．１．１雷电放电过程??本文主要研宄下行雷对系统造成的影响。下行雷按照其发展过程分为三个阶??段［１５，１８，１９］：??１）先导放电阶段??由于雷云对地形成的静电感应现象，在地表集聚了大量的正电荷，两者之间??可等效于平板电极，电场强度随着电荷的聚集而不断增强，当接近或超过空气击??穿场强时

２．３．１东营市气象分析??东营市其地理位置位于齐鲁大地北部，在北黄河三角洲的平原地区。根据气??象中心数据统计，在每年年中时易遭受雷暴天气影响，其落雷密度分布如图２－９??所示，雷闪密度随地区差异变化明显，在东营市区以及垦利部分山地区域雷闪密??度最高，达到了５．００？７．９８次／ｋｍ２＿ａ，雷闪密度较高区域出现在广饶县区、利津县??东北部以及垦利区黄河沿江流域，达到了２．７８？５．０次／ｋｍ２＿ａ，根据分析这些区域??均为东营市配电线路雷害将为严重区域，因此可发现雷闪密度与配电线路雷害比??率呈正相关关系。根据气象部门的统计，东营地区平均每年雷暴日达到４６天，雷??暴日随季节变化影响明显，其中在春－夏季节达到峰值，在秋－冬季节分布较少，??分布如图２－１０所示。??１５??

１月?２月?３月?４月?５月?６月?７月?８月?９弓?１０月１１月１２月??■雷闪比例２０１４年■雷闪比例２０１５年■雷闪比例２０１６年Ｉ言闪比例２０１７年??图２－１０东营市雷闪月分布情况??２．３．２东营市１０ｋＶ配电线路网架分析??截至２０１７年底，东营市地区共有１０ｋＶ馈线６８１回，其中公用馈线５３２回，专??用馈线１４９回。属于东营市供电公司管辖的１０ｋＶ配电线路长度约为７０３２ｋｍ，（架??空绝缘线１３３ｋｍ，架空裸导线５９１０ｋｍ，电缆线路９８９ｋｍ）。由实际的配电线路统??计可知，架空线占到线路总长的８５．９％，具体情况见表２－１所示。由于东营市辖区??１６??
【参考文献】

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本文编号：2846533