10kV架空饋線重復跳閘分析與治理研究

聶進培　馮學松　邱小靈　黃惠云

【摘 要】廣州雷電地閃分布密集，為電網(wǎng)設備雷害高發(fā)區(qū)域，2014年以來出現(xiàn)的10 kV架空饋線跳閘次數(shù)較多。本文針對廣州某區(qū)歷次跳閘情況，從外部環(huán)境、絕緣配置、防雷措施、網(wǎng)架設計等方面分析了跳閘原因，提出了適用于不同環(huán)境和運行條件的10kV架空饋線重復跳閘防治措施，希望有助于降低10 kV架空饋線重復跳閘率，提高增城區(qū)配網(wǎng)線路的可靠性。

【關鍵詞】10kV架空饋線;跳閘分析;治理措施

中圖分類號： TM76;TM75文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）01-0014-003

0 引言

廣州雷電活動強烈，電網(wǎng)密集、線路規(guī)模較大，線路雷擊跳閘次數(shù)和雷擊跳閘率均明顯高于全國平均水平，線路安全運行受到雷電活動的顯著影響。雷擊跳閘是10kV架空饋線重復跳閘一個重要原因，與桿塔地形、接地電阻、絕緣水平、雷電流幅值、故障相數(shù)、排列位置、保護角等參數(shù)有關[1-2]。根據(jù)近四年廣州雷電地閃數(shù)據(jù)統(tǒng)計，廣州某區(qū)年平均地閃密度為20.86次/km2·a，根據(jù)我國對雷區(qū)等級的劃分標準，地閃密度大于11.0次/km2·a即為強雷區(qū)D2，該區(qū)平均地閃密度約為標準值的兩倍，是強雷區(qū)中的強雷區(qū)。

運行經(jīng)驗表明，少部分10kV配電饋線的跳閘次數(shù)占全部跳閘總數(shù)的比例較大，對少數(shù)饋線開展專項治理是改善配電線路跳閘嚴重情況的有效抓手。區(qū)域內(nèi)雷電地閃呈現(xiàn)不均勻分布，部分村鎮(zhèn)區(qū)域雷電地閃分布密集，為電網(wǎng)設備雷害高發(fā)區(qū)域。本文首先對雷害高發(fā)區(qū)域的典型饋線進行了沿線勘查，重點了解了線路外部環(huán)境、線路和設備絕緣配置、防雷措施等方面的情況，通過結合現(xiàn)場情況和線路走廊落雷情況，分析了增城區(qū)架空饋線重復跳閘原因，制定了饋線跳閘治理專項措施，為運行部門提供建議和參考。

1 重復跳閘原因分析

本文根據(jù)沿線勘查情況，從走廊環(huán)境、絕緣配置、防雷措施和網(wǎng)架設計四個方面對饋線跳閘嚴重原因進行了查找和分析。

1.1 走廊環(huán)境

（1）跨越山頂線路的桿位于山頂，海拔高度超過臨近輸電線路，存在直擊雷風險。

（2）饋線與110kV輸電線路交叉跨越。如：正果F12梅窿線干線#9-#10塔。

（3）線路檔距大。如：正果F12梅窿線嚇水支線#51-#52塔的，檔距344.11米。

（4）少量區(qū)段存在樹障。如：正果F12梅窿線嚇水支線#52-#53塔，樹障與導線水平距離1.738m，垂直距離0.16m，凈空距離1.745m。

（5）少數(shù)區(qū)段途徑農(nóng)田，在每年特定時間易受農(nóng)田塑料薄膜影響。如：正果F12梅窿線干線#31-#32塔。

（6）鳥害隱患。如：派潭F6黃洞線灣嚇支線#15-#19塔段鳥害隱患明顯。

1.2 絕緣配置

（1）直線桿采用40cm結構高度的瓷橫擔絕緣。如：正果F12梅窿線干線#11桿。

（2）部分耐張桿選用3片XP-70的懸式玻璃絕緣子絕緣，比廣州供電局2018年配網(wǎng)典設絕緣子數(shù)量多1片。如：正果F12梅窿線干線#12、#15塔。

（3）部分耐張桿選用2片XP-70的懸式玻璃絕緣子絕緣，與廣州供電局2018年配網(wǎng)典設一致。如：正果F12梅窿線線嚇水支線#36桿。

（4）臺架引線跳接綁扎使用結構高度40cm的瓷擔。如：派潭F6黃洞線新斜分支線#3桿臺架。

（5）到臺架主導線采用2片XP-70普通玻璃絕緣子。如：派潭F6黃洞線新斜分支線#3桿臺架。

1.3 防雷措施

（1）帶間隙的過電壓保護器高低壓電極未按工藝安裝或安裝后錯位，電極間隙過大（目測超40cm）。如：正果F12梅窿線干線#5塔。

（2）桿塔接地電阻過大，超過《35kV及以下配網(wǎng)防雷技術導則》要求30Ω。如：正果F12梅窿線#5桿，95Ω;正果F12梅窿線#9桿，529Ω。

（3）接地引下線被盜。如：派潭F6黃洞線#109桿。

（4）多腔室吹弧式線路保護器未完全依照西美雷廠家策略安裝，即ABC輪相循環(huán)安裝。如：正果F12梅窿線干線#1-#18塔段。

（5）臺架接地不規(guī)范：接地引下線部分選用了鋁絞線，有一定程度腐蝕;引下線與接地極圓鋼連接處腐蝕嚴重，出現(xiàn)一定斷股。如：派潭F6黃洞線朱埔嚇分支線#7桿灣嚇村朱埔嚇公變所在臺架。

（6）國產(chǎn)帶間隙過電壓限制器安裝間隙較大，約12cm，感應雷觸發(fā)保護器動作的閾值高，存在保護失效的可能。如：正果F12梅窿線干線#9塔。

（7）臺架瓷套氧化鋅避雷器底座金屬銹蝕發(fā)黑，對接地電阻、對閥片受潮等影響較大。如：正果F12梅窿線鳳輝支線#1桿臺架。

（8）電桿瓷套氧化鋅避雷器避雷器底部無金屬底座（不密封），直接引出引線。如：正果F12梅窿線干線#82桿。

（9）電桿帶間隙過電壓限制器接地引線過長，在一定程度降低了防雷效果。如：正果F12梅窿線干線#11桿。

1.4 網(wǎng)架設計

（1）電纜轉(zhuǎn)架空所在桿安裝有三相刀閘，但避雷器接在電纜一側（1994年投運），與2018年局配網(wǎng)典設不相符。如：正果F12梅窿線干線#1塔。

（2）故障次數(shù)多的用戶支線、分支線缺少“看門狗”開關，存在用戶出門造成故障擴大停電范圍。如：正果F12梅窿線干線#34桿、#103塔等。

2 架空饋線防雷技術措施綜合分析

本文從接地電阻、絕緣配置、不同防雷措施的優(yōu)缺點等角度對防雷技術進行了對比分析[3-5]，如表1所示。

3 減少架空饋線重復跳閘的治理措施

3.1 走廊環(huán)境方面

（1）采用無人機巡視，發(fā)現(xiàn)樹障等隱患及時處理消缺。

（2）重點關注與輸電主網(wǎng)線路臨近、交叉跨越，與通信基站臨近位置的配電線路，在絕緣配置和防雷措施方面開展措施改造。

（3）在大檔距的兩端耐張桿，可綜合使用增加絕緣子爬距、安裝防雷設施的手段，減少大檔距雷電過電壓閃絡跳閘概率。

（4）在農(nóng)田薄膜隱患高發(fā)區(qū)域，在特定季節(jié)提高巡視密度，對農(nóng)戶開展安全技術交底等手段，降低塑料薄膜可能帶來的跳閘風險，及時消缺線路上纏繞的的塑料薄膜。

（5）在鳥害隱患高發(fā)區(qū)，在不對一次設備安全運行造成影響時，可在桿塔安裝自動無源驅(qū)鳥器或驅(qū)鳥針等。

3.2 絕緣配置方面

（1）在故障閃絡高發(fā)位置、與輸電主網(wǎng)線路臨近交叉跨越位置、與通信基站臨近位置、在大跨越位置（>200m），增強線路絕緣配置，采用60cm瓷橫擔（直線）或3片玻璃絕緣子（耐張）。

（2）強雷區(qū)可采用絕緣桿塔（絕緣塔頭、絕緣橫擔），改善線路的防雷性能。

3.3 防雷措施方面

（1）避雷線：針對檔距較大（>150米）、海拔較高（>150米）的配網(wǎng)線路，考慮沿線架設地線以降低桿塔接地電阻。

（2）防雷設備：

（a）更換底座銹蝕或缺失的避雷器。

（b）對地閃密度較大區(qū)域的運行年限較久的避雷器分批次更換。

（c）調(diào)整俄羅斯西美雷產(chǎn)多腔室吹弧式線路保護器的安裝工藝，防止間隙過長保護不能發(fā)揮作用，確保安裝策略是錯相循環(huán)安裝。

（d）排查線路防雷設備安裝和施工規(guī)范情況，保證其雷電過電壓保護效果滿足實際需要。

（3）接地：

（a）接地電阻大（超過30Ω）的線路桿塔要開展改造，條件不具備的可施加垂直接地極。

（b）接地引下線統(tǒng)一使用圓鋼替換軟銅線，加強巡視防止接地線被盜，及時消缺已經(jīng)被盜的接地線。

（c）盡量減少接地防雷設施的引下線長度，提高防雷效果。

（d）對臺架接地不規(guī)范點進行改造，重點關注接地引線材質(zhì)、工作接地防雷接地保護接地是否共地，確保接地可靠，滿足廣州局2018年典設要求。

（e）針對線路雷擊故障頻發(fā)的山地走廊部分，開展接地電阻普測工作。

3.4 網(wǎng)架設計方面

（1）在混合線路連接處，調(diào)整避雷器引線搭接點位置，確保其安裝在架空段側。

（2）對雷擊故障嚴重段桿塔、臺架、開關安裝配電型避雷器時，應便于使用絕緣桿進行避雷器的帶電更換，減少停電。

（3）對跳閘嚴重的支線、分支線或用戶線路，可以在分支位置安裝“看門狗”開關，解決用戶故障出門造成擴大停電范圍，提高配電網(wǎng)架供電可靠性。

（4）新增或改造的線路設計時，應充分考察線路走廊周邊自然環(huán)境，并根據(jù)雷區(qū)分布圖，加強防雷措施和設計裕度。

3.5 線路運維管理方面

（1）在雷雨季節(jié)前加強日常巡視和運維，及早發(fā)現(xiàn)和處理潛在的故障隱患（如設備被盜、樹障、外力破壞等），統(tǒng)計具有時間周期性的故障或特定位置附件易發(fā)故障。

（2）詳細記錄故障點位置、天氣狀況、走廊環(huán)境、負荷情況、處理措施等，通過大量數(shù)據(jù)的長期積累和階段性統(tǒng)計分析，有助于于深入分析跳閘原因并提出針對性的整改措施。

（3）針對部分密林叢生的山地區(qū)域，配置或研發(fā)便攜易用的開路工具、砍樹障工具等，提升工器具配置水平。

（4）對雜草叢生、蚊蟲密集的巡視工作，應配置或研發(fā)防蚊蟲叮咬的單兵巡線裝備，包括速干透氣的全身工作服、包裹式頭巾、輕薄手套和山地戶外鞋等。

（5）組織開展配網(wǎng)防雷和巡視經(jīng)驗總結交流，總結近年來已實施并取得良好效果的防雷措施，提升配網(wǎng)巡線人員技術水平。

4 結論

本文針對廣州某區(qū)10kV架空饋線重復跳閘問題，通過從外部環(huán)境、絕緣配置、防雷措施、網(wǎng)架設計等方面對跳閘原因進行調(diào)研分析，根據(jù)現(xiàn)有防雷技術和增城區(qū)特點，提出了適用于不同環(huán)境和運行條件的10kV架空饋線重復跳閘防治措施，為有效降低高地閃密度區(qū)域的10kV架空饋線重復跳閘提供了指導和建議。

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