10kV架空配电线路实用防雷技术研究.docVIP

PAGE PAGE 1 10kV架空配电线路实用防雷技术研究 　　摘要：10kV配电网络因为网络结构复杂，而且绝缘水平较低，造成雷害事故的可能性比较大，雷击跳闸往往成为10kV线路跳闸的最主要因素。针对10kV雷击跳闸情况，本文论述了10kV配电线路防雷主要措施，总结了关键注意事项，并提出不同环境下10kV配电线路的防雷措施选择建议，有利于电力公司实现经济效益和社会效益。 　　关键词：10kV架空配电；防雷措施；避雷器 　　中图分类号：TV72文献标识码：A 　　110kV架空配电线路雷电过电压形成机理及其防护研究概况 　　雷电过电压的形成原因一般分两种，分别是直击雷过电压和感应雷过电压。研究表明，10kV配电线路由雷击引起的线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应雷过电压，感应雷过电压导致的故障比例超过75%。因此，配电网防雷的重点应放在感应雷过电压上。 　　感应雷过电压是指雷击线路附近大地或雷击杆塔时由于电磁感应在导线上引起的过电压。由于雷云对地放电过程中，放电通道周围空间电磁场的急剧变化，会在附近架空线路的导线上产生感应雷过电压。 　　感应雷过电压主要针对架空线路作用，对电缆影响较小，而城市配电网由于高层建筑物对配电线路起到了屏蔽作用，所以城市配电网遭受感应雷过电压的影响比较小。因此，对配电网的防雷保护应放在城乡结合部、城镇或农村地区的架空配电线路上。架空配电线路感应雷过电压的防护包括两个方面，一是从限制感应雷过电压的角度进行防护，二是从降低感应雷过电压的角度进行防护。目前，国内外研究较多的是从限制感应雷过电压的角度进行防护，采用的防护措施包括加强线路绝缘、加装线路避雷器、降低杆塔接地电阻、装设自动重合闸装置等。针对不同的线路采取的防雷措施也不同。 　　210kV架空配电线路防雷主要措施 　　第一，提高线路绝缘水平。由于配电线路绝缘水平低，通常发生感应雷过电压时，绝缘子闪络的可能性比较大。因此，我们对器材和设施要进行合理的选择，施工保持间距要规范，可以针对性采取更换绝缘子型号或增加绝缘子片数的方法提高线路绝缘水平，降低10kV配电线路闪络概率。按照10kV配电线路的具体情况增加绝缘子片数，每增加一片绝缘子，冲击放电电压几乎提高1倍。或者，以瓷横担代替铁横担，瓷横担的耐雷水平是铁横担针式绝缘子的3倍多，因此，在10kV线路中应尽量选择瓷横担；对于现有铁横担线路，应更换成高一级的冲击放电电压更高的绝缘子，比如把P15型绝缘子适当地换成P20绝缘子。 　　第二，降低杆塔接地电阻。架空线路杆塔接地电阻的大小对电力系统的安全稳定运行至关重要，特别是一些位于山区、多雷区的线路由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故比较频繁，影响了电网的安全稳定性。对线路杆塔接地进行降阻改造是提高线路耐雷水平、降低线路雷击跳闸率的有效措施，常用的降阻改造方法包括加大接地体尺寸、水平外延接地体、外引接地、采用降阻剂或深埋接地极等措施。在实际中究竟采用那种方法降阻，要根据实际情况做认真的技术经济比较，到现场进行认真的勘探测量、计算设计后，选出经济、有效、合理的方法；一般情况下水平接地体施加降阻剂的方法比较经济且效果好，如采用深井，地下一定要有低电阻率的地层才有明显效果。 　　第三，安装线路避雷器。雷电活动强烈或土壤电阻率高、降低接地电阻有困难的地区，通过在配电线路杆塔上安装避雷器，能够有效提高线路的耐雷水平、抑制过电压，在雷击闪络后吸收放电能量，阻止工频续流起弧，达到保护线路的目的。通常，保护绝缘子的线路避雷器与线路绝缘子并联安装。安装避雷器注意事项如下： 　　（1）避雷器的选择。安装避雷器前，必须对避雷器进行选择，根据10kV架空配电线路的特点，氧化避雷器具有重量轻、体积小、散热性好和耐污性的特点，良好的非线性电阻特性使其能迅速截断工频续流，吸收雷击时的放电能量，对感应雷过电压进行有效限制；还可以在氧化锌避雷器后加装串联间隙，因串联间隙的隔离作用，避雷器本体部分（即装有电阻片的部分）基本上不承担系统运行电压，有效减缓长期运行电压下的电老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行产生隐患。因此，一般推荐使用带串联间隙的氧化锌避雷器。 　　（2）避雷器安装地点。安装避雷器是对10kV架空配电线路防雷易实现且有效的措施，但是避雷器只能保护所在杆塔；如果要在每基杆塔的每相都安装避雷器，从经济技术比而言不合适，而且全线安装避雷器的运行维护也是很大的问题。因此，建议在配电线路中有选择地安装避雷器进行保护，安装地点建议如下：在配电线路雷害事故多发段杆塔进行安装；在配电线路分支处杆塔安装；在配电变压器、柱上开关、刀闸等重要配电设备处安装；在线路T接处安装；在架空绝缘导线与电缆线路转换处安装。在山区地形复杂，接地电阻比较高，且曾经发生过绝缘子闪络事故的