針對(duì)配網(wǎng)線路防雷策略的分析

摘 要：配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中很容易受外界因素影響，尤其是雷電災(zāi)害，會(huì)在很大程度上降低電網(wǎng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，影響供電效果。針對(duì)雷電災(zāi)害問題，一直都是配電網(wǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)研究的要點(diǎn)，需要采取有效的防雷措施進(jìn)行保護(hù)，最大程度上降低雷電影響，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。本文對(duì)配電線路防雷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；雷電災(zāi)害；防雷技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.274

配電線路建設(shè)環(huán)境多變，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性高，線路運(yùn)行與維護(hù)均存在較大難度，在運(yùn)行過程中很容易受到雷電災(zāi)害影響，出現(xiàn)接地短路與跳閘等事故，降低電網(wǎng)供電穩(wěn)定性。針對(duì)雷電災(zāi)害問題，必須要進(jìn)行防雷策略研究，選擇合適的防雷技術(shù)進(jìn)行處理，對(duì)現(xiàn)有防雷系統(tǒng)進(jìn)行完善。

1 配電網(wǎng)防雷技術(shù)分析

防雷技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，對(duì)降低雷電災(zāi)害對(duì)供電網(wǎng)的影響具有重要意義，可以保證電網(wǎng)供電的正常運(yùn)行。防雷技術(shù)即利用金屬桿接地系統(tǒng)，采取間接處理的方式將局部雷電導(dǎo)入到大地中，并確保其可以均勻的分布出去，來避免過大雷電流對(duì)配電網(wǎng)的影響。在對(duì)配地網(wǎng)防雷策略進(jìn)行研究時(shí)，必須要保障全面掌握防雷技術(shù)應(yīng)用原理，對(duì)防雷技術(shù)所在地理與氣候環(huán)境進(jìn)行分析，結(jié)合地形地勢(shì)特點(diǎn)來制定防雷方案，最小程度上行避免因?yàn)榈乩硪蛩卦斐傻睦纂娪绊?。例如山區(qū)配電網(wǎng)線路建設(shè)，受地形地勢(shì)因素形成的氣候小環(huán)境很容易出現(xiàn)雷電災(zāi)害，因此在設(shè)計(jì)防雷方案時(shí)，除了要保證線路桿塔高度低于平原地區(qū)外，還需要避開林木去，提高各項(xiàng)防雷技術(shù)應(yīng)用的綜合效果，降低配電網(wǎng)雷擊率[1]。

2 配電網(wǎng)防雷策略分析

2.1 線路防雷技術(shù)

（1）防雷改造?；诜览准夹g(shù)的應(yīng)用，實(shí)施線路防雷綜合改造，尤其是雷電率較高地區(qū)的線路。在進(jìn)行防雷改在前，需要保證待改造線路已經(jīng)連續(xù)積累3～5年雷擊跳閘數(shù)據(jù)，并要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析來確定造成線路跳閘高的主要原因[2]。而對(duì)于已經(jīng)改造后的線路，還需要做好跟蹤分析，對(duì)1～5年內(nèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，確定改造效果是否明顯。

（2）防雷設(shè)計(jì)。很多城市正處于發(fā)展中階段，想要保證線路走廊選擇的合理性具有一定難度。一般對(duì)于新建線路來說常處于山地或者空曠地帶，很容易遭受雷擊影響，為提高防雷效果，需要提高防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于部分配電線路防雷設(shè)計(jì)后，通過繼電保護(hù)與重合閘，在線路故障后能夠及時(shí)切除故障確保送電正常，以免長(zhǎng)時(shí)間大面積停電。

2.2 斷線保護(hù)技術(shù)

配電線路建設(shè)中大多選擇用架空絕緣導(dǎo)線，具有較高的絕緣水水平，這樣在等進(jìn)行防雷研究時(shí)，就需要重點(diǎn)針對(duì)絕緣斷線事故進(jìn)行分析。雷電災(zāi)害發(fā)生后過電壓會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)，具有非常大的雷電流，但是一般持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，會(huì)對(duì)架空絕緣導(dǎo)線產(chǎn)生擊穿點(diǎn)。但是出現(xiàn)閃絡(luò)后，會(huì)沿著雷擊通道引起工頻續(xù)流，電弧熱量短時(shí)間內(nèi)急劇增加，高溫弧根停留在絕緣層擊穿點(diǎn)進(jìn)行放電，當(dāng)該點(diǎn)溫度超過一定限度后就會(huì)造成導(dǎo)線被熔斷而出現(xiàn)斷線事故。針對(duì)此種情況，在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，可將設(shè)置防弧金具，如防弧線夾高壓放電電極能夠在導(dǎo)線熔斷前對(duì)絕緣子鋼腳進(jìn)行放電，來避免導(dǎo)線斷線。并且防弧線夾與絕緣子鋼腳空氣間隙可以有效避免工頻電弧續(xù)流，以免在雷擊發(fā)生時(shí)部分瞬時(shí)故障轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯怨收希瑏硖岣咧睾祥l成功率。

3 防雷過電技術(shù)

3.1 避雷線

對(duì)配電網(wǎng)線路設(shè)置接地單避雷線，受避雷線保護(hù)，可以降低雷擊產(chǎn)生的過電壓，降低對(duì)線路造成損害。對(duì)于室外空曠地帶同桿架設(shè)避雷線對(duì)配電架空絕緣線路來進(jìn)行屏蔽保護(hù)，導(dǎo)線上感應(yīng)電壓可以降低（1-k）倍。其中，k表示避雷線與導(dǎo)線間耦合系數(shù)*沖擊系數(shù)。其中，在選擇用安裝避雷線來進(jìn)行防雷時(shí)，需要重點(diǎn)控制好避雷線與對(duì)邊導(dǎo)線保護(hù)角大小，一般66kV以下架空線路地線保護(hù)角度應(yīng)控制在20～30°，而對(duì)于山區(qū)環(huán)境，單根底線桿塔應(yīng)選擇設(shè)計(jì)為25°[3]。另外，對(duì)于雷害嚴(yán)重的地區(qū)，設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)置為零度或者負(fù)保護(hù)角，同時(shí)也可以根據(jù)實(shí)際情況來增設(shè)其他防雷裝置，來提高防雷保護(hù)效果。

3.2 避雷器

為避免雷擊塔頂與避雷線絕緣發(fā)生閃絡(luò)，防雷設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)慕档徒拥仉娮?，并就桿塔增設(shè)線路避雷器。配電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)常會(huì)經(jīng)過部分地域，因?yàn)榈匦蔚貏?shì)等環(huán)境很容易發(fā)生雷電災(zāi)害，在防雷設(shè)計(jì)時(shí)，除了度接地裝置進(jìn)行改裝，以及合理控制地線保護(hù)角以外，還可以設(shè)置線路避雷器，降低線路雷擊跳閘率。其中，在對(duì)配電網(wǎng)安裝線路避雷器時(shí)，需要對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行綜合分析，選擇多雷地區(qū)發(fā)電廠、變電站進(jìn)線端以及接地電阻較大桿塔為對(duì)象。對(duì)于山區(qū)環(huán)境，應(yīng)選擇線路桿塔接地電阻過大，以及容易發(fā)生閃絡(luò)，同時(shí)改裝接地電阻困的桿塔為對(duì)象，提高防雷保護(hù)技術(shù)實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)配電網(wǎng)安裝線路避雷器，可以有效提高線路耐雷性能，降低雷擊影響產(chǎn)生的跳閘故障發(fā)生率，尤其是對(duì)于防治易擊段桿塔線路絕緣子雷擊閃絡(luò)作用十分明顯。將避雷器安裝在配電網(wǎng)線路中，來對(duì)絕緣子進(jìn)行有效保護(hù)，同時(shí)可以避免雷電侵入進(jìn)入到變電站，以免線路開關(guān)受到多重雷擊影響。

3.3 工頻電場(chǎng)

在配電網(wǎng)導(dǎo)線發(fā)生雷電沖擊閃絡(luò)時(shí)，應(yīng)盡量降低因?yàn)槔纂姏_擊閃絡(luò)影響轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定電力電弧的幾率，來達(dá)到降低雷擊跳閘次數(shù)的目的，必須要降低線路上工頻電場(chǎng)強(qiáng)度。配電網(wǎng)一般為架空線路建設(shè)方式，在單相接地故障電容電流10kV不超過20A時(shí)，應(yīng)選擇用不接地設(shè)計(jì)方式。

4 結(jié)束語

配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性在很大程度上影響社會(huì)生產(chǎn)生活質(zhì)量，就配電網(wǎng)運(yùn)行效果來看，在所有影響因素中以雷電災(zāi)害最為主要，因此必須要做好防雷保護(hù)研究。基于現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)防雷技術(shù)進(jìn)行分析，以提高配電網(wǎng)運(yùn)行安全性為目的，根據(jù)不同情況來選擇相應(yīng)保護(hù)措施，避免過大雷電流對(duì)線路造成的損害，提高線路運(yùn)行安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭海濤.山區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路差異化防雷策略研究[D].華南理工大學(xué)，2011.

[2]張博.探討10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)措施[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012（23）：130-131.

[3]胡建川，劉渝根，冷迪，田資，成文杰.南川地區(qū)10kV配網(wǎng)線路防雷分析[J].高壓電器，2013（03）：53-58.

作者簡(jiǎn)介：韋翊豪（1989-），男，廣東珠海人，本科。endprint