配電變壓器雷害事故分析與防雷保護措施研究

曹越

國網(wǎng)黑龍江雞西市郊區(qū)農(nóng)電局有限公司 黑龍江雞西 158100

在供電工作中，10kV配電線路的安全穩(wěn)定運行，與社會生產(chǎn)和人民生活用電關(guān)系密切，因此，電力工作者需要確保10kV配電線路處于良好運行，這也是各級供電部門的工作重點。在實際工作中，10kV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，常因雷擊事故的發(fā)生，給供電的穩(wěn)定性與安全性帶來不利影響，也嚴重影響生產(chǎn)與生活的正常用電。為此，需要重視對10kV配電線路發(fā)生雷擊事故的原因進行認真分析與總結(jié)，才能及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運行過程中發(fā)生的雷擊隱患，及時采取相應(yīng)的安全措施，防止雷擊事故發(fā)生，更好的保障配電線路的運行安全，為人們生產(chǎn)、生活提供良好的用電服務(wù)。

1 配電變壓器雷害事故分析

1.1 防雷措施不充分

如果10kV配電線路防雷措施不充分，極易受到直擊雷與間接雷災(zāi)害影響而損壞。尤其在一些空曠地段，因配電線路周邊缺少建筑物的遮擋，很容易在雷雨季節(jié)受到直擊雷的破壞，導致配電線路出現(xiàn)嚴重的雷害事故。而在一些高層建筑附近的配電線路，則易遭受間接雷的影響。在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，配電線受電磁感應(yīng)影響，瞬間產(chǎn)生高電壓，并通過電磁分量和靜電分量產(chǎn)生高壓感應(yīng)電流，在這樣的環(huán)境中，如果沒有安裝相應(yīng)的防雷設(shè)施或者防雷器件存在缺陷，會對10kV配電線路造成嚴重破壞，并誘發(fā)一系列雷害事故發(fā)生[1]。

1.2 防雷設(shè)備不夠完善

一般情況下，相關(guān)單位為了降低成本，往往側(cè)重于使用公用式避雷裝置。雖然這在一定程度上能夠預防雷擊事故的發(fā)生，但整體防雷效果受到了一定影響。絕大部分電力部門在對10kV配電線路的高位線路進行鋪設(shè)的過程中，預先落實好了安裝數(shù)量，而避雷器的實際數(shù)量無法滿足線路實際面積的需求，導致10kV配電線路的防雷質(zhì)量不理想，最終留下嚴重的安全隱患。

1.3 避雷器性能失效

為了降低配電線路以及相關(guān)電氣設(shè)備遭受雷擊過電壓而造成損壞，采用避雷器是一項重要的防雷措施，也是配電線路不可或缺的主要設(shè)備之一。避雷器是通過保護電氣設(shè)備免受高瞬態(tài)過電壓危害，并限制續(xù)流時間也限制續(xù)流幅值而避免雷擊事故。但在現(xiàn)在很多地區(qū)仍使用傳統(tǒng)或已經(jīng)淘汰的避雷器件，其避雷效果相對而言較為有限，也易發(fā)生避雷器性能失效的情況。在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，易造成供電系統(tǒng)故障及配電線路損壞事故發(fā)生[2]。

1.4 管理工作存在不足

在完成10kV配電線路或者防雷設(shè)備的安裝工作后，還需要對其進行定期維護與檢查工作。但是，目前相關(guān)單位在針對10kV配電線路以及防雷設(shè)施進行管理的過程中，還存在著諸多問題。這主要是由于目前絕大部分電力企業(yè)對配電線路管理僅僅只是依賴人工管理的方式，部分設(shè)置在偏遠地區(qū)的10kV配電線路缺乏專業(yè)運維團隊的管理與維保工作。10kV配電線路在運行過程中一旦存在故障隱患，如不及時處理，將影響線路的防雷質(zhì)量，增加雷擊的風險。

2 主要防雷措施

2.1 降低接地電阻

在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，如果接地電阻過大，無法及時將配電線路雷擊瞬間過電流迅速傳導到地下，會給配電線路造成損壞，進一步導致雷擊事故的發(fā)生。為了提高10kV配電線路對雷擊災(zāi)害的安全防護，可以通過采取降低接地電阻來提高線路對雷擊的抵御能力。這方面，可以采用垂直接地、增加水平接地體數(shù)量、添加降阻劑等方式，降低接電阻阻值，保證在配電線路受到雷電襲擊時，能夠在極短的時間內(nèi)將過電流導入地下，從而實現(xiàn)10kV配電線路防雷效果，保證配電線路和設(shè)備安全。

2.2 提升10kV配電設(shè)備的防雷質(zhì)量

變壓器的防雷保護工作可通過將低壓避雷器安裝在低壓位置，實現(xiàn)和高壓側(cè)避雷器、低壓側(cè)中性點、變壓器外殼等設(shè)施的接地工作。一般的接地電阻值大小為容量100kVA范圍，而接地電阻值要嚴格控制在4Ω范圍內(nèi)。針對柱上開關(guān)的防雷保護工作，可通過在開關(guān)、刀等兩側(cè)實現(xiàn)避雷器的安裝，從而提高防雷質(zhì)量。針對電纜分支箱的防雷保護工作，可通過抑制感應(yīng)雷過電壓來避免被雷電擊中的風險[3]。

2.3 加裝自動跟蹤補償消弧裝置

針對配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電容電流大于10A的電網(wǎng)，采取安裝自動跟蹤補償消弧裝置進行容性電流補償措施，有利于熄滅電弧，很大程度上降低接地故障，同時當遭受雷擊時，會出現(xiàn)閃絡(luò)，造成雷擊電流后的工頻續(xù)流，電弧難以熄滅，而在安裝了自動跟蹤補償消弧裝置以后，采取自動跟蹤補償容性電流策略，為雷擊電流后的電弧熄滅提供有利條件，很大程度上提升供電可靠性。同時針對配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加裝自動跟蹤補償消弧裝置后還能有效地防止弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓，避免造成對配電變壓器的損壞。

2.4 科學選取避雷器

避雷器是一種能吸收過電壓能量、限制過電壓幅值的保護設(shè)備。配電線路安裝避雷器時，為了有效地發(fā)揮其防雷實際效果，應(yīng)科學選取避雷器類型。在選擇該避雷器的類型必須遵循正確使用地點，具體問題的具體分析的原則。因配電線架設(shè)的位置、地點的差異，需要選擇適合于當?shù)貧夂驐l件避雷器。再者，在選擇避雷器時，也需要對不同類型、不同型號的避雷器的優(yōu)缺點進行對比，結(jié)合實際應(yīng)用環(huán)境與條件，科學選取。既要保證避雷器在雷擊時，承受較高的操作過電壓及大氣過電壓下可以可靠、安全地動作，又要保證在暫時過電壓下閥片不動作，才能更的發(fā)揮出避雷器效果，提高配電線路運行的可靠性與安全性。

3 結(jié)語

為了滿足發(fā)展的需求，越來越多的電力工程投入到緊張的建設(shè)中，而10kV配電線路作為整個電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成，其運行可靠性引起了社會的高度關(guān)注。要求電力企業(yè)不斷加強管理質(zhì)量，根據(jù)10kV配電線路的實際運行情況，加大巡檢力度，從技術(shù)層面不斷提升10kV配電線路運行過程中的防雷水平，以保障社會的穩(wěn)定運作。