35kV配電線路防雷措施應(yīng)用探討

汪敏華

摘 要：充分做好35kV配電線路的防雷措施，對(duì)于整體的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及發(fā)展來說具有非常重要的意義。由于配電線路是直接與用戶進(jìn)行連接，其安全性是尤為關(guān)鍵的。文章主要針對(duì)35kV配電線路的防雷措施應(yīng)用做出進(jìn)一步的討論和研究，希望能夠?yàn)檫M(jìn)一步的優(yōu)化及完善35kV配電線路防雷措施提供可行性思路及建議。

關(guān)鍵詞：35kV；配電線路；避雷針；防雷手段

35kV配電線路在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中歸屬與比較重要的配電線路，35kV配電線路是直接向用電用戶進(jìn)行輸電的。因此，35kV配電線路的防雷手段對(duì)于線路的輸送起到關(guān)鍵的作用，配線線路的防雷保護(hù)措施是一個(gè)復(fù)雜而又系統(tǒng)的，能夠保證配電線路的防雷安全性，進(jìn)而保障了電力系統(tǒng)配電線路安全的運(yùn)行，下文作者根據(jù)實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步的闡述和分析。

1 35kV配電線路

1.1 35kV配電線路的定義

在國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)系統(tǒng)配電線路中，35kV的線路已經(jīng)屬于中壓的配電線路，在國(guó)內(nèi)的配電線路中屬于非常重要的配電線路，通常情況下35kV的配電線路一般都沒有進(jìn)行防雷措施的保護(hù)，而其線路自身的絕緣水平也不高。在隨著配電線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化的不斷構(gòu)架，如果出現(xiàn)雷電擊打線路的情況會(huì)造成線路的損害情況出現(xiàn)。通過對(duì)某一沿海城市的35kV配電線路出現(xiàn)的雷擊事故調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，該沿海城市平均下來的雷暴日為兩個(gè)月左右，在受到雷擊跳閘的比例占據(jù)了整體故障的75%以上。部分區(qū)域的變電所設(shè)施在受到雷擊以后，35kV的配電線路基本全部處于失壓的狀態(tài)，嚴(yán)重的影響了配電線路的供電安全及線路運(yùn)行的安全。所以，35kV線路的防雷措施急需完善，這樣才能夠進(jìn)一步的保障電力系統(tǒng)的配電安全性，提高35kV配電的可靠性。

1.2 35kV配電線路防雷的水平

為了最大限度地避免電力線路在遭受雷擊后對(duì)用戶供電帶來的影響，電力系統(tǒng)一直都在不斷地謀求和研發(fā)新的手段及方式，在實(shí)踐中更是采取了不同的防雷手段。德國(guó)在19世紀(jì)的中期階段，首先提出了使用避雷針來防范雷擊的思想，該理論認(rèn)為避雷針的重要作用就是通過降低絕緣上的感應(yīng)過電壓來實(shí)現(xiàn)防雷的效果。

在歷經(jīng)不斷的創(chuàng)新及研發(fā)，國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)已經(jīng)開始在防雷手段中嶄露手腳，對(duì)于雷電的防范已經(jīng)取得了一定的水平，這些方法被應(yīng)用到架空輸電線路的設(shè)計(jì)之中，對(duì)于線路的防雷發(fā)揮了一定保護(hù)的效果及意義，基本還都是通過避雷針防雷手段來實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊的防護(hù)，但是在35kV的線路防雷手段中依舊還存在一定的不足和問題。

2 35kV配電線路防雷手段存在的不足

本課題中針對(duì)35kV配電線路的防雷區(qū)域所選的是某沿海城市，因?yàn)檠睾３鞘酗L(fēng)雨及雷電天氣頗多，這就需要35kV配電線路具備比較好的防雷性。但當(dāng)前隨著國(guó)內(nèi)防雷手段及氣候的多方面因素影響，在35kV的配線線路防雷手段還存在一定的不足和問題，具體如下。

2.1 電力系統(tǒng)雷電過電壓的基本類型劃分

35kV配電線路是直接對(duì)用戶進(jìn)行輸送電量的線路，其線路安全與用電用戶緊密相連。在對(duì)雷電過電壓進(jìn)行分類過程中，具體可以分為：第一，感應(yīng)雷過電壓；第二，雷電直接擊打?qū)Ь€過電壓；第三，雷電直接擊打塔和線或者是避雷針反擊過電壓；第四，雷電直接擊打檔距之中的避雷針過電壓。但是第四點(diǎn)情況通常情況下在35kV的過電壓中基本不會(huì)導(dǎo)致絕緣子短路，所以一般都不對(duì)這種電壓形式作出更多的考慮。

2.2 線路遭受雷擊后跳閘率增多的原因

通常情況下35kV線路在絕緣水平上并不是特別的高，雷電擊打后會(huì)引起導(dǎo)線對(duì)地閃絡(luò)出現(xiàn)的情況。配電線路在受到雷擊跳閘后需要具體以下兩種情況：第一，雷電擊打以后雷電擊打出電壓需要超線路的絕緣水平，導(dǎo)致線路絕緣受到?jīng)_擊，一般這種情況都是持續(xù)的時(shí)間不長(zhǎng)，線路還沒來得及跳閘。第二，受到?jīng)_擊后的閃絡(luò)直接轉(zhuǎn)變成為了工頻電弧，針對(duì)于35kV線路來說也就是直接造成了短路的情況出現(xiàn)，最后導(dǎo)致35kV配電線路直接出現(xiàn)跳閘的情況。

2.3 線路受到雷擊后給雷擊跳閘率帶來的影響

導(dǎo)線被雷擊后，雷電所出現(xiàn)的電流直接在被擊中的導(dǎo)線進(jìn)行分流，這也就形成了電壓兩邊傳播的情況出現(xiàn)，在沒有出現(xiàn)反射之前，電壓以及電流的比值是為線路的波阻抗Z。架空的線路在受到大氣過電壓作用的情況后，波阻將會(huì)接近于390Ω左右。所以，雷電在擊打架空線過程中電流是應(yīng)該小于統(tǒng)計(jì)所測(cè)量出的電流的，如果采用絕緣一半沖擊閃絡(luò)電壓U50來進(jìn)行Ug替換，也就是說IL是能夠代表絕緣閃絡(luò)的雷電的數(shù)值的，一般情況下我們也就將這種行為稱之為線路具體的防雷程度。所以，雷電比較容易擊打沒有裝置避雷針的架空線路。

3 35kV線路具體的防雷手段分析

3.1 線路避雷器的方式實(shí)現(xiàn)防雷

35kV線路作為電力系統(tǒng)中配電線路的奠基，發(fā)揮著直接為用電用戶進(jìn)行電能輸送的職能，尤其是在一部分大型企業(yè)之中的供電規(guī)劃中，主要干線也都是以35kV線路為核心。所以，進(jìn)一步保障35kV線路的防雷性具有現(xiàn)實(shí)意義。

由于線路自身在絕緣水平上不高，在沿海城市中還需在大部分電線桿沒有裝置避雷針的情況，使得35kV線路的防雷效果比較差，部分線路的防雷效果已經(jīng)接近奔潰邊緣。對(duì)此，針對(duì)35kV線路的配電地段應(yīng)該加強(qiáng)線路的絕緣效果，盡量降低塔桿接地的電阻數(shù)值，在安裝避雷線以后，還應(yīng)該加裝避雷器來進(jìn)一步地提高線路的防雷效果。

3.2 使用帶間隙的線路避雷器來對(duì)終端進(jìn)行保護(hù)

通過對(duì)桿帶的間隙避雷器和導(dǎo)線之中存在的空氣間隙進(jìn)行連接。間隙在穿透電壓低于絕緣子串的閃絡(luò)電壓在正常運(yùn)行狀態(tài)下避雷器是沒有工作狀態(tài)的，不受到任何工頻電壓的作用。在經(jīng)受到一定電壓幅值以后才開始進(jìn)入到工作狀態(tài)，所以具備電阻片荷電率比較、安全性及可靠性比較高等特點(diǎn)。間隙隔開是通過串聯(lián)的效果，避雷器是不受到任何的電壓影響，更不需要做出老化的考慮。通過間隙線路的避雷器安裝不會(huì)對(duì)線路留下任何的安全及運(yùn)行的隱患。

3.3 降低桿塔

在針對(duì)于35kV線路的桿塔做出電阻的測(cè)量過程中，基本都是通過使用BY2571-II數(shù)字接地電阻測(cè)試儀來完成的。避雷線主要是對(duì)雷電過電壓起到降低的效果，其原理是通過比較低的接地電阻來完成的，并且接近反比例的關(guān)系。通過對(duì)線路的桿塔進(jìn)行降低，能夠有效地提高線路防雷的效果，防止在受到雷擊出現(xiàn)的反擊情況出現(xiàn)，能夠有效地為沿海城市的35kV線路運(yùn)行起到保護(hù)性的作用。

3.4 裝設(shè)自動(dòng)閘提高配電線路路防雷水平

自動(dòng)閘避免瞬間故障的發(fā)生，保持線路的穩(wěn)定運(yùn)行，糾正斷路器以及繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的跳閘。在35kV配電線路中選擇單相自動(dòng)重合閘是比較合適，由于35kV配電線路在運(yùn)行中，大部分都是通過單側(cè)電源來進(jìn)行供電，所以，在35kV配電線路中選擇自動(dòng)閘是可以提高配電線路的防雷水平。

4 結(jié)束語

綜上所述，造成35kV配電線路故障的原因有很多，35kV配電線路的防雷性比較差、絕緣性比較低、無架地線保護(hù)等問題。另外，雷電擊打造成線路受損情況比較嚴(yán)重。特別是在沿海區(qū)域雷電天氣比較頻繁，為了保證電力企業(yè)穩(wěn)定、安全、可靠的輸送供電，就需要采取相應(yīng)的辦法及方案來避免雷電遭受的線路受損問題出現(xiàn)。

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