探索10kV配電網(wǎng)防雷存在的問題與措施

國(guó)網(wǎng)江西分宜縣供電有限責(zé)任公司 分宜 336600

摘要：10 kV配電網(wǎng)承擔(dān)著直接向用戶供電的任務(wù)，其性能的好壞直接關(guān)系到用電客戶是否能夠使用安全可靠的電能問題。因此，相關(guān)部門必須重視雷擊現(xiàn)象，切實(shí)做好防雷工作。本文主要探索了10 kV配電網(wǎng)防雷工作中存在的問題，分析了出現(xiàn)問題的原因，并提出了相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng)；防雷工作；存在問題；措施

所謂配電網(wǎng)，就是在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。日常生活中，由于受雷擊現(xiàn)象的影響，配電網(wǎng)中的電力線路、配電設(shè)備等經(jīng)常受到一定程度的破壞。所以雷擊現(xiàn)象必須引起重視，切實(shí)做好防雷工作。下面就10kV配電網(wǎng)防雷工作中存在的問題主要談以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

1 10kV配電網(wǎng)防雷工作中存在的主要問題介紹

關(guān)于10kV配電網(wǎng)防雷工作中存在的問題，筆者認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面的問題相對(duì)比較突出。

（1）配電線路雷擊故障突出。配電線路遭受雷擊后，發(fā)生絕緣子閃絡(luò)的桿塔相對(duì)集中，區(qū)段比較明顯；輸電線路遭受雷擊，與所處的地形有直接的關(guān)系，不能以架空線路桿塔所在位置的高低作為判斷桿塔是否會(huì)遭受雷擊的判斷依據(jù)，部分線路桿塔位置相對(duì)較低，但仍然遭受多次雷擊；隨電壓等級(jí)的升高，線路產(chǎn)生邊相故障跳閘的幾率增大，說明線路發(fā)生繞擊的可能性也增大；從開關(guān)保護(hù)動(dòng)作情況來看，雷擊不管造成單相或多相故障，重合閘重合成功的幾率很高，約為70%～85%；由于配電線路雷擊導(dǎo)線的耐雷水平低，每當(dāng)配電線路發(fā)生繞擊后，引起線路故障跳閘的概率非常大。

（2）變電站接地網(wǎng)存在很多問題。現(xiàn)實(shí)生活中的接地網(wǎng)電極（40×6mm熱鍍鋅扁鋼）已經(jīng)徹底被腐蝕，除少數(shù)地方還能隱約看見殘余的金屬外，絕大部分的電極已經(jīng)腐蝕成為氧化鐵和泥土。接地引下線損壞，引下線有些用帶絕緣外皮的鉛線，內(nèi)部折斷不易發(fā)現(xiàn)，兩邊連接頭易銹蝕，還有些在埋入土中與接地體連接處產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕甚至斷裂，使避雷器等防雷設(shè)備形同虛設(shè)；另外，一些變電所接地網(wǎng)采用了電解地極單放射線的敷設(shè)方式，容易形成跨步電壓和遭受破壞，對(duì)變電所附近的人身安全和電網(wǎng)、設(shè)備的安全運(yùn)行十分不利。

（3）目前大多數(shù)配電變壓器的防雷保護(hù)是只在變壓器高壓側(cè)裝一組避雷器而低壓側(cè)不裝。這在北方少雷區(qū)可行，但在南方多雷區(qū)和山區(qū)，就不可行了。配變常遭雷擊損壞，這主要由逆變換正變換過電壓所致，造成線路接地短路并跳閘。此外，為節(jié)約線路走廊用地和投資，常用多回路。而一旦雷擊線路，絕緣子對(duì)地閃絡(luò)并產(chǎn)生較大工頻續(xù)流，則持續(xù)的接地電弧會(huì)波及同桿架設(shè)的其他回路而同時(shí)接地短路。

2 10kV配電網(wǎng)防雷工作中存在問題的原因分析

（1）由于一些特殊的山區(qū)丘陵等地形條件決定了線路的大高差、大擋距，存在線路保護(hù)角偏大，屏蔽效果差，增加被雷電繞擊線路的概率。此外，采用高塔跨越森林，也增加雷擊線路的概率。一些供電局對(duì)多雷擊線路沒有進(jìn)行認(rèn)真分析，未能采取有效的防雷措施。目前已有供電局在雷害嚴(yán)重線路裝設(shè)了線路避雷器，但一些單位未能對(duì)其計(jì)數(shù)器進(jìn)行跟蹤監(jiān)視，線路避雷器是否起到作用不明確。

（2）電網(wǎng)一般靠變電所出線側(cè)和配電變壓器高壓側(cè)的避雷器保護(hù)。線路中間多缺少避雷線保護(hù)而易受雷擊，即使這些避雷器動(dòng)作，較高的雷電過電壓也會(huì)使線路絕緣子擊穿放電。目前10kV配電網(wǎng)所用避雷器較雜，其額定電壓、動(dòng)作電壓及其殘壓差異較大，而配電網(wǎng)又極易由雷電過電壓引發(fā)弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓，經(jīng)常導(dǎo)致避雷器爆炸。

3 10kV配電網(wǎng)防雷工作中針對(duì)存在的問題應(yīng)采取的措施

3.1提高線路絕緣水平降低10kV配電線路閃絡(luò)概率

由于配電網(wǎng)絕緣水平低，當(dāng)線路中因雷電活動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓時(shí)，極易造成線路絕緣子閃絡(luò)等事故，可采用增強(qiáng)線路絕緣的方法和采取將裸導(dǎo)線更換成為絕緣導(dǎo)線、增加絕緣子片數(shù)、在導(dǎo)線與絕緣子之間增加絕緣皮、更換絕緣子型號(hào)等方法提高線路絕緣水平。

3.2架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線防護(hù)措施

根據(jù)對(duì)雷擊架空絕緣線路斷線機(jī)理的分析并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的結(jié)果分析，針對(duì)雷擊架空絕緣線路的斷線事故提出三點(diǎn)措施進(jìn)行預(yù)防：

（1）提高線路局部絕緣水平 為了降低線路造價(jià)，可采用架空絕緣導(dǎo)線加強(qiáng)局部絕緣的方式，即在絕緣導(dǎo)線固定處加厚絕緣，使放電只能從加強(qiáng)絕緣邊沿處或者是擊穿絕緣皮后擊穿導(dǎo)線，通過上述方式可有效提高線路的沖擊放電電壓。

（2）安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)

在配電線路中使用線路避雷器取得了較好的防雷效果，借鑒于此，可以在配電線路中使用該方法，使用避雷器后，對(duì)架空絕緣線路形成有效的保護(hù)。

（3）在絕緣子兩端并聯(lián)放電間隙防止絕緣導(dǎo)線的絕緣層擊穿。

3.3采用間隙與避雷器配合對(duì)10kV配電線路進(jìn)行保護(hù)

（1）避雷器的安裝避雷器對(duì)于配電線路中的雷電過電壓的防護(hù)具有很好的效果，但是避雷器只能保護(hù)安裝避雷器的當(dāng)級(jí)桿塔，如果在配電線路上全線安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)，將取得很好的效果，但是就經(jīng)濟(jì)技術(shù)比而言上述方法就不是很適合，而且全線安裝避雷器的運(yùn)行維護(hù)也是很大的問題，因此，應(yīng)當(dāng)在配電線路中有選擇的安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)。

（2）并聯(lián)間隙絕緣子的使用

根據(jù)保護(hù)間隙的功用，保護(hù)間隙和線路絕緣子串的絕緣配合應(yīng)該滿足以下兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)要求：首先，保護(hù)間隙距離的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在雷擊線路閃絡(luò)時(shí)可以捕捉電弧的根部，并引導(dǎo)故障電流入地，以便保護(hù)絕緣子、線路零部件和導(dǎo)線。雷擊閃絡(luò)時(shí)，放電應(yīng)當(dāng)起始于間隙的一個(gè)電極，終止于另一個(gè)電極，電弧應(yīng)盡量不接觸絕緣子表面。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裝有間隙的絕緣子串放電有通絡(luò)和沿絡(luò)兩種情況。

3.4降低10kV配電設(shè)備的接地電阻

在配電線路中，降低接地電阻的主要采用以下兩種方法：

（1）水平接地體。一般在配電線路中均采用這種方式進(jìn)行降阻，從對(duì)長(zhǎng)沙與衡陽地區(qū)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，這種方法難以達(dá)到目標(biāo)值要求，且及易腐蝕，使用年限不長(zhǎng)。

（2）施加降阻劑進(jìn)行降阻，實(shí)踐證明，在水平接地體周圍施加高效膨潤(rùn)土降阻防腐劑，對(duì)降低桿塔的接地電阻效果明顯。

3.510kV配電設(shè)備的防雷保護(hù)

（1）配電變壓器的防雷保護(hù)

對(duì)配電變壓器的保護(hù)應(yīng)該在低壓側(cè)裝設(shè)低壓避雷器，與高壓側(cè)避雷器、變壓器外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)一起接地，稱為“四點(diǎn)共一地”。接地電阻值滿足規(guī)程中所規(guī)定的100KVA以上容量配電變壓器接地電阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配電變壓器接地電阻在10Ω以下。

（2）柱上開關(guān)的防雷保護(hù)

為了電網(wǎng)運(yùn)行方面的需要，在6～10kV電網(wǎng)中安裝了一定的柱上開關(guān)與刀閘，這對(duì)保證配電網(wǎng)的運(yùn)行方式的靈活性，提高供電可靠性起了很大的作用，但是往往缺忽略了這些開關(guān)設(shè)備的防雷保護(hù)措施，在柱上開關(guān)和刀閘處有些沒有安裝避雷器保護(hù)，或者僅僅在開關(guān)的一側(cè)裝設(shè)避雷器保護(hù)，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，將會(huì)造成雷電波的全反射，在雷害事故發(fā)生時(shí)造成開關(guān)設(shè)備自身的損壞，因此，開關(guān)設(shè)備自身的防雷保護(hù)是配電線路中防雷保護(hù)非常重要一部分，應(yīng)該在開關(guān)或刀閘兩側(cè)安裝避雷器對(duì)進(jìn)行保護(hù)，避免在防雷保護(hù)上存在的缺陷。

（3）電纜分支箱的防雷保護(hù) 在10kV電纜化的環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)中，需采取措施抑制感應(yīng)雷過電壓，通常的措施是采用避雷器，其保護(hù)點(diǎn)位置的選擇有兩種做法，一是在整個(gè)環(huán)網(wǎng)回路中的每個(gè)單元均安裝避雷器。方法二則有選擇地在環(huán)網(wǎng)單元安裝避雷器保護(hù)。

4 結(jié)語

雷電是一種自然現(xiàn)象，隨意性很大。10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)由于其分布廣、設(shè)備多、絕緣水平低的特點(diǎn)，易發(fā)生雷擊過電壓而造成絕緣事故。因此，加強(qiáng)10kV配電網(wǎng)的防雷工作是必要和必須的，相關(guān)部門必須加強(qiáng)重視。

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