鄧祥

貴州省六盤水市水城供電局 553001

摘要：隨著社會的迅猛發(fā)展，電已經滲透到人們生活的方方面面。作為直接為用戶分配電能的配電網的安全性要求越來越高。10kV配電線路因為絕緣水平不高，并且具有復雜的網絡結構，非常容易遭受雷害事故，使得電網的供電可靠性受到影響，同時也直接影響到了配電網的安全，嚴重的甚至危害人民的生命財產安全。本文主要對10kv農網配電線路的防雷技術進行分析。

關鍵詞：配電變壓器；防雷保護；避雷器

引言

農網10kV配電線路是提供市郊和廣大農村地區(qū)電力供應的主要網絡，其供電可靠性直接影響市郊和農村地區(qū)的供電，隨著城鄉(xiāng)經濟的發(fā)展，其地位顯得越來越重要。近年來，我國電力系統不斷發(fā)展壯大，在配網線路設計中，防雷技術是關系到10 kV 配網線路是否可靠的關鍵因素，但是近年來我國10 kV配網線路卻雷擊事故頻發(fā)這為人民群眾生命財產造成了安全隱患。因此探討10 kV配網線路防雷技術措施具有重要的現實意義。

1、農網10kv配電線路的特點

1.1 絕大多數為架空線路

1.2 網絡結構比較復雜。

1.3 所經過地區(qū)大多比較空曠，極易遭受雷擊。10kv配電變壓器是10kv配電網絡的核心部分，由于10kV配電線路桿塔一般不設接地系統，一旦線路遭受雷擊，雷電流將直接侵襲配電變壓器，因而極易造成配變的損壞。對地于市郊和農村10kV配電線路則更是如此。

2、10kv配電線路防雷的危害

雷電對農網10kv配網線路造成的危害主要有以下幾點

2.1 雷電對配電線路自身造成的傷害、由于雷電的高溫、高穿透性、商輻射壓強等特性對配電線路及其配套的設施，如塔臺等造成直接的破壞；

2.2 配電系統的破花，雷電容易造成配電網絡的瞬時電壓增加，在增加電壓的過程中容易造成配電系統的變電設備以及容電設備發(fā)生擊穿事故，進而影響到整個配電線路的使用。此外，還容易通過瞬間增加的電壓造成用電設備的損毀，迸而造成經濟損失；

2.3 在施工的過程中由于配電網絡較高，易導電等特點造成的引雷作用進而造成施工人員的雷擊事件的發(fā)生。

3、農村10kV配電變壓器基本的防雷措施

從10kv配電線路一次接入跌落式熔斷器，線路避雷器，然后進入變壓器的高壓側，其防雷配備的基本結果如下；

其中，跌落式熔斷器的熔斷電流一般為50A至200A，高壓側避雷器型號參數為4YH5WS-17/50，低壓側避雷器基本型號參數是HYL5W-0.28/1.3。

4、10kV配電變壓器防雷保護存在的問題

4.1 配變臺區(qū)接地電阻的問題

配變臺區(qū)接地電阻的大小對配電變壓器的安全運行至關重要，必須嚴格滿足要求。但是在實際的執(zhí)行中，由于各地區(qū)實際地形，地貌、土質的不同，接地電阻超標的現象比較普遍。

10kv線路如果遭受雷擊，雷電波沿線路傳播，一旦雷電過電壓達到一定的幅值，安裝在配電變壓器高壓側的避雷器將動作，則施加變壓器高壓側的電壓，

式中Us為施加在所用變壓器高壓側繞組的電壓，為避雷器動作后的殘壓，a為雷電波的陡度，l為避雷器與變壓器之間沿鏈接線分開的距離，v是雷電波的波速，L為避雷器接地引下線的電感，i為通過避雷器的雷電電流，R為配變臺區(qū)的接地電阻。

根據YH5WS-17/50型避雷器的參數設置，其標稱放電電流峰值為5kA，波形為8/20us，且峰值為5kA雷電流下沖擊殘壓不大于50Kv，由于配電變壓器高壓側避雷器距離配變很近，接地引下線很短且材料較粗，可忽略的值。直接考慮最大情況，取i=5KA，U=50KV.

10kV配電變壓器繞組的絕緣水平，在雷電截波沖擊下，耐受電壓峰值為85k，因而，應嚴格控制其接地電阻滿足規(guī)程要求，一旦超過12歐，則可能因雷擊造成繞組絕緣損壞。

4.2 配變臺區(qū)接地引下線的問題

配變臺區(qū)接地引下線的銹蝕問題也是影響配電變壓器安全運行的重要因素。接地引下線的銹蝕經正變換過程仿真模型常發(fā)生在接地引下線的焊接點附近，一旦銹蝕，會造成焊接點的接觸電阻增加，相當于直接增加了接地電阻值，造成接地電阻升高。

4.3 低壓側避雷器的裝設

從最近幾年的網改中都規(guī)定低壓側要求加裝避雷器，但由于各地區(qū)執(zhí)行不嚴以及低壓側避雷器極易損壞，加裝復雜等原因，很多地方都沒有裝設。

對配電變壓器而言，一般是低壓側比高壓側的電壓絕緣裕度大，如果配電變壓器低壓側不裝設避雷器，雷電過電壓往往通過正變換和反變換過程，對高壓線圈造成絕緣損壞。配電變壓器低壓側沒有裝通過仿真結果可以看出，低壓側加裝避雷器設避雷器保護是配電變壓器被雷擊壞的主要原因。

目前世界上使用最廣的電磁暫態(tài)計算分析程序ATP-EMTP對雷電過電壓沖擊配電變壓器低壓側的正變換過程進行在暫態(tài)仿真，設定變壓器為理想變壓器，低壓側施加雷電波幅值120kv的8/20us雷電流波。通過仿真結果可以看出，低壓側加裝避雷器時，高壓側的過電壓低于15kv，完全在配變的承受范圍之內，而低壓側沒有裝避雷保護裝置時，高壓側電壓達到80kv，根據有關規(guī)定，10kv配電繞組的絕緣水平，在雷電全波沖擊下，耐受電壓峰值為75kv，因而，該過電壓對配邊損害極大。由此可見，低壓側加裝避雷器對限制高，低壓側的過電壓有明顯作用，建議低壓側務必裝設避雷器。

5、加強防雷的措施

5.1 配變臺架防雷

在高壓熔斷器之前需要進行避雷器的裝設，進而使配變臺得到有效的保護。另外，也可以通過將配變進線繞成直徑為100mm、10匝的電感線圈，進而使電抗器的原理得到充分運用，以達到控制入侵的雷電波目的。根據有關的規(guī)定，對于大于100kVA的配變，要求其接地電阻小于或者等于4，并且對于每個重復接地裝置而言，其接地電阻不能超過10；對于沒有超過100kVA的變壓器，要求其接地電阻小于或者等于10，然而，接地裝置的重復次數不能低于3處，并且其接地電阻也不能大于30。在對配變臺架進行拆除時，必須將其連接的引下線也一起拆除。為了使絕緣子得到有效的保護，對于配變臺架的角鐵橫擔，可通過接地引下線進行接地。

5.2 多雷區(qū)架空線路

在多雷區(qū)的架空線路，如果遇到其線路很長時，則可在線路當中的位置安裝氧化鋅避雷器，進而使桿塔接地電阻和桿塔電感得到有效的改善，另外，也可通過耦合地線的方式進行架設。需要注意的是，如果桿塔比較高，最好安裝避雷器進行保護，以提高線路的防雷性。

5.3 2條交叉跨越線路的防雷措施

當2條線路存在著交叉跨越情況時，一旦遭受雷擊時，其交叉處的空氣間隙就會被擊穿，造成2條線路同時跳閘。針對此類情況，如果交叉點與就近桿塔的距離大于40m，就需要在此桿塔上安裝避雷器。同時，交叉檔線路兩端的絕緣性要求必須比其鄰檔的絕緣高，并且交叉點的距離需盡量與上下方線路的桿塔接近，進而達到使交叉點上的過電壓降低的目的。

6、結束語

綜上所述，10kV配電線路中，雷電事故嚴重影響了電網安全和供電可靠性，因此，從提高配電線路絕緣水平，加強對配電絕緣導線雷擊斷線保護，以及配電線路中配電設備的防雷保護，全面提高電網的安全穩(wěn)定性。

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