配網(wǎng)雷擊跳閘的治理對策分析

李鵬

摘 要：配網(wǎng)系統(tǒng)主要作用是把電能配送給各個用電用戶，在配網(wǎng)系統(tǒng)其中有很多老舊的線路，受到設(shè)計能力和資金方面的影響，導(dǎo)致線路有些老化、沒有很高的絕緣能力，另外路徑設(shè)計的也不夠合理，很容易發(fā)生雷擊跳閘的問題。文章對雷擊跳閘的機理和預(yù)防雷擊的技術(shù)做了簡單的分析，重點闡述了如何治理配網(wǎng)雷擊跳閘。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；雷擊跳閘；治理對策

通常情況下，在出現(xiàn)雷雨大風(fēng)等一些惡劣的天氣時，配網(wǎng)遭受雷擊而導(dǎo)致跳閘的現(xiàn)象非常多，占跳閘總數(shù)的一半以上，從配網(wǎng)跳閘之后的故障分析能夠看出，雷擊對瓷瓶和避雷器造成了嚴重的損壞，因此研究配網(wǎng)防雷是當(dāng)前一項非常重要的任務(wù)，必須要提高防雷的設(shè)計標準，增強對配網(wǎng)的防雷改造。

1 雷擊跳閘機理

1.1 絕緣水平較低

絕緣子的絕緣水平和線路絕緣的水平有著直接關(guān)系，受到絕緣子的限制，例如P20絕緣子的絕緣值是145千伏，而P15絕緣子的絕緣值是115千伏，也就是說當(dāng)雷擊的電壓超過這個范圍之后就會出現(xiàn)配網(wǎng)跳閘的問題出現(xiàn)。

1.2 故障形式影響

如果雷擊電壓大于配網(wǎng)線路的沖擊絕緣能力時，如果其中一相的絕緣水平較低，有可能出現(xiàn)單相閃絡(luò)，另外兩相不會發(fā)生閃絡(luò)。原因在于當(dāng)一相閃絡(luò)之后就相當(dāng)于接地，也就是耦合地線，這樣其它兩相對地電容增大，能夠承擔(dān)降低雷擊的陡度。

如果三相的絕緣水平相互持平，同時雷擊的電壓要大于絕緣子的絕緣能力達到30%以上，就會導(dǎo)致二相或三相同時閃絡(luò)，同時出現(xiàn)很大的短路電流，在配電線路開關(guān)的保護之下，短路電路會致使配網(wǎng)出現(xiàn)跳閘。

1.3 電壓過大

當(dāng)雷電擊中配網(wǎng)時，最高的電壓能夠達到4000千伏，通常情況下，雷電都會導(dǎo)致配網(wǎng)絕緣子閃絡(luò)放電；另外感應(yīng)雷過電壓也有可能使配網(wǎng)跳閘，雷過電壓的大小通過公式V=30HIf（B）/D計算出來，公式中的H為線路的高度，通常為7米；I為雷電流幅值；f（B）為與雷電流有關(guān)的系數(shù)，大約在1.1～1.4之內(nèi)；D為雷擊中的位置同線路之間的最小長度；當(dāng)I為30kA，D為40米，f（B）為1.2時，通過計算電壓為189千伏；當(dāng)I為20kA，D為40米，f（B）為1.2時，通過計算電壓為126千伏。由此可見，在線路40米之外受到雷擊，即使是較小的雷擊也會導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)，而雷擊的電壓普遍很好，很容易導(dǎo)致線路的絕緣子別擊穿或閃絡(luò)。

2 預(yù)防雷擊的技術(shù)

2.1 絕緣技術(shù)

通常情況下，配網(wǎng)的絕緣使用絕緣導(dǎo)線或是P20的絕緣子，用這種方法強化線路的絕緣對于配網(wǎng)的防雷效果并不太好，因為絕緣能力有限的，在受到雷電的時候沒有作用，對感應(yīng)雷只是在雷擊的電壓過小或累計位置比較遠的情況下才能減弱閃絡(luò)發(fā)生的幾率。如果使用絕緣導(dǎo)線進行單回架設(shè)，在受到雷電電擊時經(jīng)常交織了斷線，因此對絕緣導(dǎo)線進行預(yù)防雷擊的工作必須要重視起來，加強預(yù)防的力度。

除此之外，在空曠的位置盡量不要使用絕緣導(dǎo)線，要把絕緣導(dǎo)線設(shè)置在多回路中的下方；為了避免三相短路，還可以提高兩根導(dǎo)線的防雷水平，另一根正常絕緣就可以，也就是所說的不平衡絕緣法，在雷電電流不算過大時讓一相出現(xiàn)閃絡(luò)，防止多相短路問題的出現(xiàn)。

2.2 泄放技術(shù)

（1）采用放電間隙，配合重合閘和消弧線圈，泄放的效果同避雷器一致，只是熄滅續(xù)流的能力差，需要借自消弧線圈的正確運行來熄滅單相間隙的電弧。一旦是多相放電導(dǎo)致的短路配網(wǎng)跳閘，就要使用重合閘來進行供電工作。（2）安裝線路避雷器，避雷器在進行放電時能夠泄放雷電，同時還能夠較快的恢復(fù)絕緣的能力，有效避免了配網(wǎng)被雷擊引起一些問題。需要注意的是要保證泄放工作的順利，使接地電阻越小越好，交流無間隙MOA避雷器5kA下殘壓為5OkV，也就是沖擊電阻為10歐姆，如果接地裝置的沖擊電阻為5歐姆，5kA條件下的地網(wǎng)電位則為25kV，兩者相加為75kV，不會造成P15絕緣子的閃絡(luò)問題出現(xiàn)。另外避雷器的接地電阻要盡量為5歐姆左右，接地裝置盡量圍繞桿來進行敷設(shè)，形成一個完善的環(huán)形，有效的縮小沖擊系數(shù)。避雷器的工作面積同雷電的陡度和導(dǎo)線的波阻抗有著直接的關(guān)系，如果從感應(yīng)雷電的電壓方面進行分析，避雷器的波頭較緩，相應(yīng)的工作面積可以適當(dāng)?shù)脑黾?，但是從配電線路絕緣水平的方面進行分析，避雷器的工作面積只能在100米左右。

2.3 躲避技術(shù)

（1）用架空絕緣電纜把架空裸導(dǎo)線替換掉，以地電位來保護導(dǎo)線，這是當(dāng)前一種非常安全的方法，但是造價比較高，真正實施起來有一定的難度，目前城市網(wǎng)絡(luò)改造時，把電纜埋入地下并不是為了避免受到雷擊，更多的是為了凈化城市的環(huán)境。（2）通過安裝避雷針防止雷擊，這樣能避免配電線路受到雷電的損壞，為了更好的保證線路在雷過電壓時不出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象，這種設(shè)備要安裝在距離線路100米之外。

3 雷擊跳閘的治理對策

3.1 安裝分支分界開關(guān)

在配電線路的分支處、主線的中后處安裝分支分界開關(guān)，能夠在線路出現(xiàn)問題時及時切斷電源，有效的防止了整條線路都出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，極大的提高了供電的可靠性。

3.2 增強線路防雷設(shè)計標準

針對雷電對配網(wǎng)的破壞問題，按照規(guī)程的前提下增強線路的防雷設(shè)計標準，另外已經(jīng)運行的線路的桿塔高度、結(jié)構(gòu)，開展防雷改造具有局限性，因此必須從設(shè)計的源頭嚴格審查。針對500千伏的線路和同塔線路要采取5度以下負保護角；110、220千伏的線路分別采用15度和10度以下的保護角，避免線路繞擊出現(xiàn)跳閘的問題。

提高線路的絕緣設(shè)計，使用電弧距離大的絕緣子，提高玻璃絕緣子片數(shù)，用玻璃絕緣子或合成絕緣子來替換瓷絕緣子；玻璃絕緣子還適用于山頂或突出的位置，在提高絕緣能力的同時還要相應(yīng)的增強塔頭尺寸和空氣間隙裕度，避免放電概率的增大。

3.3 提高繼電保護和重合閘管理水平

線路防雷在一次方面具有一定的局限性，配網(wǎng)的雷擊跳閘幾率達到一個可以承受的水平，雷擊跳閘是不能完全避免的，在采取防范措施的同時還要提高繼電保護和重合閘的管理水平，防止重合閘退出。

3.4 加強運行管理和科研工作

要建立一個線路雷擊跳閘記錄和防雷運行報表，詳細記錄雷擊跳閘的具體情況，對防雷工作的開展進行分析和總結(jié)；提高配網(wǎng)防雷工作的管理，經(jīng)常性的查找雷擊故障位置，及時更換破舊的絕緣子；設(shè)定完善的設(shè)備檢測和改造的計劃，對突發(fā)問題做好處理措施，積極進行防雷科研和應(yīng)用。

4 結(jié)束語

通過上述分析，配網(wǎng)防雷工作是一項長期的工作，由于氣候的變化，雷電出現(xiàn)的次數(shù)越來越多，配網(wǎng)跳閘的現(xiàn)象也隨之增多，因此開展防雷改造、進行有效的防雷措施是當(dāng)前一項非常重要的任務(wù)，文章針對當(dāng)前雷擊跳閘率和出現(xiàn)雷擊的原因，提出了幾點治理配網(wǎng)跳閘的對策，希望能對今后的防雷工作起到一些幫助。

參考文獻

[1]陳榮鋒，劉剛.周邊輸電線路對10kV配網(wǎng)雷擊跳閘的影響研究[J].華東電力，2013（2）：390-394.

[2]郭志紅，程學(xué)啟，李樹靜，等.山東省輸電線路雷擊跳閘分析及反措[J].高電壓技術(shù)，2001（6）：66-67+69.

[3]王敬春，羅軍，呂詩月，等.降低配電線路雷擊斷線和跳閘率的防護措施[J].高電壓技術(shù)，2009（12）：2958-2962.

[4]張云都，蒲曉羽.輸電線路接地網(wǎng)存在的問題及改造措施[J].電力建設(shè)，2005（3）：34-35.