李厚才

摘 要：近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的電力行業(yè)的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步。配電線路承擔(dān)著電網(wǎng)向用戶分配電能的任務(wù)，直接面向廣大人民群眾。架空配電線路分布交錯(cuò)縱橫，絕緣水平不高，絕緣薄弱環(huán)節(jié)較多，線路遭受雷電直擊或雷電感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生極高過電壓，容易導(dǎo)致線路元件損壞、絕緣閃絡(luò)、相間短路等故障，極大的影響了供電可靠性與電網(wǎng)安全。雷電對配電線路的危害主要通過雷電直擊和雷電感應(yīng)兩種途徑。線路相間閃絡(luò)一般由線路遭受雷電直擊引發(fā)，線路附近地面遭受雷擊時(shí)，三相導(dǎo)線同時(shí)感應(yīng)產(chǎn)生過電壓，各相之間電位差較小，一般情況下不會(huì)發(fā)生相間閃絡(luò)，只能引起對地閃絡(luò)。安裝避雷線后，避雷器兩端電壓波形呈現(xiàn)較為明顯振蕩和衰減;避雷線數(shù)量的增加降低了避雷器兩端電壓幅值，導(dǎo)致避雷器吸收能量減少，遭受雷電直擊時(shí)線路避雷器吸收能量遠(yuǎn)大于雷電感應(yīng)情況。增加避雷器方波通流容量或避雷器安裝數(shù)量能夠降低避雷器損壞概率。避雷線數(shù)量的增加能夠降低避雷器損壞概率，多條避雷線的推薦設(shè)置方式為從上向下將相線夾在中間。避雷器損壞概率隨著線路接地電阻的增加而增大，因此需要盡可能降低線路接地電阻。在線路接地電阻難以降低情況下，可以通過縮短避雷線接地間隔來減小避雷器雷擊損壞概率。

關(guān)鍵詞：降低;配電線路;雷擊相間閃絡(luò)概率;對策研究

0引言

針對配電網(wǎng)線路缺少較精確的雷擊跳閘率計(jì)算方法以及考慮實(shí)際地形和雷電活動(dòng)的差異化防雷方法的問題開展理論分析、仿真計(jì)算和方案研究。首先，采用實(shí)際線路參數(shù)和雷電定位系統(tǒng)實(shí)測的落雷數(shù)據(jù)，基于電氣幾何模型分析線路引雷范圍，提出了精確的雷擊跳閘率計(jì)算方法。然后，基于配電線路差異化參數(shù)及地區(qū)實(shí)際落雷數(shù)據(jù)，開展了差異化防雷方法分析，提出了針對配電網(wǎng)線路的普適性的差異化防雷分析方法和防護(hù)措施。結(jié)果表明：綜合考慮線路參數(shù)和落雷差異性后的雷擊跳閘率計(jì)算方法可準(zhǔn)確反應(yīng)線路實(shí)際情況;在防雷效果一致的情況下，采用差異化防雷方法可降低約30%的經(jīng)濟(jì)投入。

1重要性

配電線路承擔(dān)著區(qū)域電網(wǎng)電能傳輸?shù)娜蝿?wù)，其耐雷水平較低，是電力系統(tǒng)中面臨雷害威脅最為嚴(yán)重的部分。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，某郊區(qū)10kV配電線路雷擊跳閘事故占總跳閘事故的58%，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了提高線路耐雷水平，減少因雷害引發(fā)的故障，加裝耦合地線、降低桿塔接地電阻、加強(qiáng)絕緣等措施較為常用。在雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)或高土壤電阻率區(qū)域，安裝避雷線或避雷器也是行之有效的方法。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這兩種防雷措施能夠大大改善線路防雷性能。避雷器長期工作于外部惡劣環(huán)境當(dāng)中，承受工頻電壓、沖擊電壓、內(nèi)部受潮、外部污穢等因素作用，極易產(chǎn)生性能劣化或故障。當(dāng)避雷器承受雷電過電壓作用時(shí)，氧化鋅閥片短時(shí)間內(nèi)承受大量熱量，來不及向周圍傳遞，過熱點(diǎn)與周圍溫度梯度在閥片內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致閥片破裂或損傷積累，最終導(dǎo)致避雷器損壞。目前，針對線路采用避雷器防護(hù)研究較多，集中于線路防雷效果的提升、避雷器布置方式，缺乏對于線路避雷器遭受雷擊后能量吸收、損壞概率等方面的詳盡分析?，F(xiàn)有的避雷器壽命預(yù)測計(jì)算方法過于簡化，未考慮桿塔實(shí)際結(jié)構(gòu)特征、接地體沖擊特性。因此，需要估算配電線路避雷器雷擊損壞概率，提出合理對策延長避雷器運(yùn)行壽命，降低線路雷電防護(hù)成本。

2配電線路差異化防雷方法

上述分析了針對特定線路的差異化防雷方法，而對于不同配電線路雖然制定方法相同，但由于差異化參數(shù)不同會(huì)造成防雷方案的不同，因此需要綜合分析可能出現(xiàn)的各種差異化參數(shù)，對配電線路差異化防雷給出普適性建議。配電線路主要采用柱式絕緣子、瓷橫擔(dān)絕緣子、針型絕緣子、懸式絕緣子等，其中柱式和瓷橫擔(dān)絕緣子常用于直線塔，懸式絕緣子常用于耐張塔，配電線路的差異性主要體現(xiàn)在線路參數(shù)、地理環(huán)境、雷電活動(dòng)及歷史故障的差異性，其中桿塔高度、絕緣子類型、接地電阻主要影響線路耐雷水平，桿塔所處地形地貌會(huì)影響擊桿率的取值，兩者與落雷密度一起影響線路的雷擊跳閘率。避雷線數(shù)量的增加降低了避雷器損壞概率，因?yàn)槠湓O(shè)置增加了雷電流通過路徑，減少了經(jīng)避雷器流入線路的電流。根據(jù)電氣幾何模型，雙避雷線處于桿塔最高處，能夠?yàn)榫€路提供完整的雷電直擊屏蔽保護(hù)，但雙避雷線降低避雷器損壞概率效果要略差于單避雷線和線路下方加裝耦合地線，這是由于雙避雷線相互接近而導(dǎo)致效果降低。以從上向下將相線夾在中間設(shè)置避雷線的方式效果最佳，這是由于耦合地線既具備分流作用，又加強(qiáng)了避雷線對導(dǎo)線的耦合，因此建議在高雷害區(qū)域敷設(shè)雙避雷線和耦合地線。無論避雷線數(shù)量和安裝方式如何，避雷器損壞概率均隨著地電阻阻值增加而增大。200Ω接地電阻情況下，損壞概率均超過了20%，因此需要盡可能降低線路接地電阻。上述研究僅考慮了避雷線兩端接地情況，但避雷線通常采用多點(diǎn)接地方式。

3結(jié)語

導(dǎo)線垂直布置方式下，雷擊導(dǎo)線三相電位差越大，相間閃絡(luò)概率也越高。雷擊線路相間閃絡(luò)概率隨著桿塔接地電阻的增大而顯著增加，增大線路絕緣子串閃絡(luò)電壓對于改善線路相間閃絡(luò)效果不明顯，采用絕緣導(dǎo)線時(shí)相間閃絡(luò)概率遠(yuǎn)低于裸導(dǎo)線，安裝線路避雷器能夠降低相間閃絡(luò)概率，但防護(hù)效果受接地電阻阻值影響，避雷器安裝數(shù)量越多，設(shè)置間隔越密，相間閃絡(luò)概率越低，雷電流波頭時(shí)間均值越短，導(dǎo)線相間閃絡(luò)概率越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉燕主.供配電技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.

[2]何金良，曾嶸.配電線路雷電防護(hù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[3]（日）橫山茂，（日）電力中央研究所，吳國良譯.配電線路雷害對策[M].北京：中國電力出版社，2008.

[4]周亦君，許衡，盧澤軍，任華，吳軍.包頭地區(qū)配網(wǎng)雷擊故障及典型線路桿塔耐雷水平分析[J].電瓷避雷器，2017（4）：136-141.

（凱里岑鞏供電局 ?557801）