鞏云峰

(國網(wǎng)甘肅省電力公司慶陽供電公司,甘肅慶陽 745000)

配電線路雷擊跳閘規(guī)律與防治措施研究

鞏云峰

(國網(wǎng)甘肅省電力公司慶陽供電公司,甘肅慶陽 745000)

雷擊跳閘已成為影響配電線路運(yùn)行可靠性的的主要因素,本文分析了配電線路雷擊跳閘的影響因素和規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上提出了針對(duì)性的防治措施,可為配電線路的防雷工作提供參考。

配電線路 雷擊 跳閘 防治

10kV配電線路由于運(yùn)行電壓較低，在絕緣配置上大多采用針式絕緣子。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，配電網(wǎng)的雷害事故約占整個(gè)電力系統(tǒng)全部雷害事故的60%～70%，嚴(yán)重威脅著供電安全。由于10kV配電線路絕緣配置水平較低，在不利的氣候條件下，較易發(fā)生雷擊閃絡(luò)或雷擊斷線。雷擊也可能引起絕緣子破裂、避雷器損壞、導(dǎo)線斷線等永久性故障，造成線路停電，雷雨季節(jié)的供電可靠性大幅下降。架空配電線路桿塔高度不高，且由于建筑物和樹木的屏蔽作用，雷直擊線路的概率較小，但中低壓配電網(wǎng)的架空線路無避雷線保護(hù)，絕緣水平低，遭受直擊雷很容易跳閘，發(fā)生雷擊損害事故;另一方面，幅值可達(dá)400～500kV的感應(yīng)雷過電壓對(duì)絕緣水平較低的架空配電線路是很大的威脅隨著對(duì)供電可靠性要求的不斷提高，研究配電線路雷擊跳閘規(guī)律與防治措施，對(duì)于提高配電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平十分必要。

1 配電線路雷擊跳閘原因

1.1 山區(qū)線路雷擊跳閘率高

山區(qū)線路雷擊的跳閘率遠(yuǎn)大于平原，線路通過的山區(qū)，受地形、地貌、地質(zhì)、氣流等多種因素的影響，因而在某些地段雷云容易形成，而且云層較低，往往會(huì)出現(xiàn)重復(fù)性雷擊閃絡(luò)。在地形的影響下，直擊雷的概率增加，另外，由于配電線路的絕緣水平低，在感應(yīng)雷下也容易發(fā)生跳閘，因而山區(qū)的配電線路雷擊跳閘率高。

1.2 老化線路的絕緣水平低

線路老化嚴(yán)重， 還部分存在6kV針式瓷絕緣子，線路絕緣水平很差，很容易引起雷擊閃絡(luò)故障;對(duì)于已在10～110kV線路上普遍使用的硅橡膠合成絕緣子，由于其傘裙直徑較小，對(duì)于相同高度來說，其干弧距離總是小于瓷(玻璃)絕緣子，也即耐雷水平小于同長度的瓷(玻璃)絕緣子，這種不利因素對(duì)長度越短的合成絕緣子越明顯，加之各生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，合成絕緣子常連同芯棒被雷擊斷裂。由于部分絕緣子當(dāng)時(shí)的雷擊閃絡(luò)不足以造成線路永久性故障，一般線路開關(guān)會(huì)重合閘成功，不逐基登桿檢查很難發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，因此當(dāng)時(shí)巡視檢查一般匯報(bào)巡視無異常，而待下次小雨過后絕緣被擊穿導(dǎo)致該條線路再次發(fā)生故障。

1.3 多雷區(qū)未采取桿塔逐基接地

設(shè)計(jì)時(shí)均未考慮雷區(qū)桿塔逐基接地，線路遭受雷擊時(shí)雷電波陡度很大，不能及時(shí)通過桿塔接地降低陡度，提高線路耐雷水平。據(jù)線路運(yùn)行資料分析，桿塔接地電阻在30Ω以上的，發(fā)生雷擊閃絡(luò)約占50%以上，而接地電阻在30Ω以下的，發(fā)生雷擊閃絡(luò)約占25%，而未采取桿塔接地的雷擊閃絡(luò)率遠(yuǎn)超出50%。今年曾發(fā)生多起由于未加裝桿塔接地，雷電流通過拉線放電，導(dǎo)致拉線絕緣子擊穿、拉線斷裂，極易誘發(fā)倒桿斷線事故的發(fā)生。

1.4 多雷區(qū)未加裝線路避雷器

加裝線路避雷器對(duì)于防止雷擊跳閘是非常有效的措施，在雷區(qū)段加裝了線路避雷器，在很大程度上避免了設(shè)備雷擊、導(dǎo)線斷線、瓷瓶擊穿等雷害事故的發(fā)生。因春夏季雷電活動(dòng)日益頻繁，且無規(guī)律性，雷擊地段逐漸擴(kuò)大，部分新增加的易受雷擊區(qū)段因未加裝避雷器，導(dǎo)致線路雷擊跳閘事故頻繁發(fā)生，但增加線路避雷器成本相對(duì)較高。

1.5 運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)

架空配電線路運(yùn)行缺少維護(hù)導(dǎo)致雷擊跳閘率過高。(1)由于配電線路對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)的絕緣子沒有采用任何監(jiān)測(cè)措施，且線路投運(yùn)時(shí)間長，線路老化嚴(yán)重，線路中易出現(xiàn)大量低值或零值絕緣子;同時(shí)，由于大氣中煙塵揚(yáng)灰等各種污穢的存在，導(dǎo)致絕緣子嚴(yán)重積污，絕緣水平降低這些絕緣弱點(diǎn)都會(huì)造成配電線路絕緣水平降低，進(jìn)而使線路遭受雷電過電壓時(shí)雷擊閃絡(luò)事故增多。(2)接地電阻測(cè)試方法不當(dāng)。 如電流和電壓測(cè)試線放線方向錯(cuò)誤、不按規(guī)定長度放線，測(cè)試中三線纏繞，電流、電壓探針插入深度不符合規(guī)定要求、不正確選擇測(cè)試點(diǎn)等，由此造成接地電阻測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，未能及時(shí)采取防治措施，降低接地電阻，減少雷擊跳閘的發(fā)生。(3)接地裝置施工方法不當(dāng)。如埋設(shè)在地下的接地線均未按規(guī)定進(jìn)行焊接，而采取了鐵并溝線夾的連接方法，受土壤腐蝕容易產(chǎn)生接觸不良、接地電阻增大等問題。

2 雷擊跳閘的防治措施

2.1 加強(qiáng)配電線路的防雷設(shè)計(jì)

配電線路的防雷應(yīng)從設(shè)計(jì)抓起， 在設(shè)計(jì)線路時(shí)要考慮線路所處的地形、地貌等特點(diǎn)， 有針對(duì)性采取相關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)策。

2.2 提高線路絕緣水平

影響配電網(wǎng)的雷電過電壓大多為感應(yīng)過電壓，其幅值具有較大的分散性，提高架空配電線路的絕緣水平后可大幅度降低線路的雷擊閃絡(luò)概率。架空配電線路絕緣水平主要由配電線路中的絕緣子決定，而絕緣子閃絡(luò)與絕緣子沖擊放電電壓水平是密切相關(guān)的。因此，提高線路的絕緣水平能夠有效減少絕緣子閃絡(luò)，降低雷擊跳閘率。

2.3 降低桿塔接地電阻

當(dāng)桿塔接地電阻增大時(shí)，其耐雷水平呈指數(shù)規(guī)律下降，而雷擊跳閘率則按指數(shù)規(guī)律上升，因此降低桿塔接地電阻有顯著的防雷效果。為了實(shí)現(xiàn)有效的防雷，線路桿塔一般應(yīng)逐桿接地。

2.4 安裝線路避雷器

在10kV配電網(wǎng)中已普遍采用了無間隙金屬氧化物避雷器。當(dāng)避雷器在正常工作電壓下，流過避雷器的電流僅有微安級(jí)，當(dāng)遭受過電壓時(shí)，由于氧化鋅電阻的非線性，流過避雷器的電流瞬間達(dá)數(shù)千安培，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，釋放過電壓能量，從而有效地限制了過電壓對(duì)設(shè)備的侵害。

2.5 加強(qiáng)線路防雷防雷測(cè)試與施工

(1)桿塔接地電阻的測(cè)試采取標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減少人為失誤導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤而影響防雷工作的有效開展。(2)加強(qiáng)防雷工程的檢查驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量。杜絕使用鐵并溝線夾連接地下接地裝置，并做好接地裝置的防腐蝕工作，除選用熱鍍鋅件外還應(yīng)采取兩氈三油的防腐措施。

3 結(jié)語

防雷工作是線路運(yùn)行維護(hù)的首要工作，配電線路遭受雷擊跳閘的影響因素多，應(yīng)總結(jié)、統(tǒng)計(jì)、分析雷害故障原因及防雷措施的應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上，結(jié)合線路歷年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和雷擊危害分布圖，因地制宜采取綜合措施來減少雷擊閃絡(luò)的跳閘，提高配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。

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