礦區配電架空線路雷電波過電壓事故分析

趙雨晴

(長沙理工大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙　410000)

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礦區配電架空線路雷電波過電壓事故分析

趙雨晴

(長沙理工大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙410000)

摘要針對風機房進線架空線路雷電事故的問題,從差異性、精細化防雷準則入手,采用進線段保護加裝保護間隙與線路絕緣子進行絕緣配合、降低線路避雷器接地體接地電阻以及用雙曲折防雷變壓器替代風機房所用變壓等改造措施,使雷電流取5 mA時風機房進線端沖擊電壓81.33 kV降低到12.56 kV。利用暫態仿真軟件ATP-EMTP對線路絕緣子并聯保護間隙和線路避雷器接地電阻進行仿真驗證,驗證改造措施的防雷效果。

關鍵詞雷電波;風機房;絕緣子;避雷器;接地電阻;ATP-EMTP

雷擊是10 kV雷電線路發生事故的主要原因,對配電系統造成的完全可靠運行造成了威脅。日本50%的電力系統故障是由雷擊引起;有關資料表明,絕緣導線在運行中,其總故障為裸導線總故障的15.3%,故障率大幅下降;其中絕緣導線雷擊事故占總事故的36.8%,而雷擊斷線率為96.8%[1-6]。現在普遍采取的防雷措施有增加絕緣水平、安裝架空地線、安裝避雷器。避雷器有失敗的可能,會增加系統維修的工作量[7-8]。廣東電網的數據顯示,55.3%的雷電過電壓是因為避雷器失敗。因價格昂貴,架空地線較少在中國煤礦使用,因此,研究礦區配電架空線路的防雷改造措施是必要的。

1雷擊事故原因分析

(1)10 kV輸電線路在絕緣配合上存在問題。根據絕緣子防雷動作理論可知,當發生雷擊輸電線路時,雷電過電壓將沿著線路傳輸到桿塔處,高的雷電過電壓將首先使絕緣子動作導通,使很高的雷電過電壓通過絕緣子迅速泄入大地。……