單回配電線路每隔2桿安裝避雷器直擊雷保護特性研究

何 翔，江 霖，常雯雪，姚 瑤，劉文暉

（1.廣東電網(wǎng)公司珠海供電局，廣東 珠海 519090；2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080）

0 引 言

10 kV配電線路是輸電網(wǎng)和用戶端的重要連接。配電線路的安全運行關(guān)系到對用戶的供電穩(wěn)定性[1-2]。雷擊無線路避雷措施的配電線路時，線路整體耐雷性能較差[3]。氧化鋅避雷器閥片獨特的伏安特性對降低線路過電壓、保護絕緣子免遭破壞有很大的作用[4-5]。各標準主要對變電站、發(fā)電廠等避雷器的安裝做了詳細說明，但對線路避雷器的安裝沒有要求[6-11]。本文針對配電線路每隔2桿安裝避雷器配置工況，定量分析在雷擊配電線路不同位置的耐雷水平、閃絡(luò)特性以及沿線過電壓波形等特征。

1 單回配電線路計算模型

圖1為計算的避雷器配置方式圖，計算時線路絕緣水平240 kV，接地電阻60 Ω，雷擊點主要選擇為線路中央桿塔和導(dǎo)線。避雷器標稱放電電流共分6個等級，分別是1 kA、1.5 kA、2.5 kA、5 kA、10 kA和20 kA。電壓等級35 kV以下線路一般選取5 kA等級的避雷器，本文避雷器采用標稱放電電流為5 kA的避雷器。

圖1 每隔兩桿安裝避雷器

2 每隔2桿安裝避雷器時直擊雷保護特性分析

2.1 耐雷水平

每隔兩桿安裝避雷器時，雷擊工況有4種，如圖2所示。工況1為雷擊兩非避雷器安裝桿檔距中央，工況2為雷擊非避雷器安裝桿塔頂，工況3為雷擊非避雷器安裝桿與避雷器安裝桿檔距中央，工況4為雷擊避雷器安裝桿塔頂。耐雷水平計算結(jié)果如表1所示。

圖2 每隔兩桿安裝避雷器時雷擊點示意圖

表1 計算結(jié)果

可以發(fā)現(xiàn)，距離避雷器安裝桿最遠的雷擊點1耐雷水平最低為2.6 kA，越是遠離避雷器安裝桿，線路耐雷水平越低，相較于常規(guī)線路耐雷水平1.7 kA有所提高，但提高效果極小。雷擊線路非避雷器安裝桿塔頂時，對線路耐雷水平?jīng)]有提高。

2.2 閃絡(luò)特性

每隔2桿安裝避雷器時，計算結(jié)果如表2所示。避雷器間隔加大，泄流通道減少，線路閃絡(luò)范圍進一步擴大。同樣，除了距雷擊點最近的避雷器安裝桿12桿發(fā)生閃絡(luò)以外，其他避雷器安裝桿均未發(fā)生避雷器損壞情況，同時具有跳桿閃絡(luò)現(xiàn)象。

2.3 電壓波形

雷擊每隔2桿安裝避雷器單回線路導(dǎo)線中央時，1 kA雷電流時的線路過電壓波形如圖3所示。雷擊點為線路中央B相（上相）導(dǎo)線，雷擊點兩邊最近桿塔分別為11號桿塔和12號桿塔。雷電流1 kA時，兩相鄰非避雷器安裝桿出線處導(dǎo)線電位變化相似，有一定的傳播時間差，幅值在兩邊避雷器安裝桿控制的電位幅值間震蕩。雷擊點附近的11號桿塔絕緣子電壓初始幅值較高，之后電壓做衰減震蕩。

表2 回線路每隔二桿安裝避雷器線路閃絡(luò)范圍

圖3 雷電流1 kA線路電壓波形

3 結(jié) 論

本文針對配電線路每隔2桿安裝避雷器配置工況，定量分析在雷擊配電線路不同位置的耐雷水平、閃絡(luò)特性以及沿線過電壓波形等特征，得到如下結(jié)論。

（1）線路的直擊雷耐雷水平有較大提高。相對于只安裝絕緣子線路，距離避雷器安裝桿最遠的1雷擊點耐雷水平最低為2.6 kA，越是遠離避雷器安裝桿，線路耐雷水平越低，相較于常規(guī)線路耐雷水平1.7 kA有所提高，但提高效果極小。

（2）隨著雷電流幅度的增大，閃絡(luò)桿的范圍逐漸擴大，同時存在隔桿閃絡(luò)的現(xiàn)象。

（3）兩相鄰非避雷器安裝桿出線處過電壓波形變化相似，有一定的傳播時間差，幅值在兩邊避雷器安裝桿控制的電位幅值間震蕩。