浅议兰州新区10kV配电网如何进行防雷措施1.doc

浅议兰州新区10kV配电网如何进行防雷措施摘要：兰州新区位于兰州北部秦王川盆地，距兰州市区38.5公里，规划面积806平方公里。新区地形条件复杂，根据气象资料，兰州新区雷电危险等级明显高于市区，雷击事故是新区10kV配电网安全稳定运行的主要危害之一。10kV配电网经常发生雷击事故跳闸，极大地增加了配电运行维护人员的劳动强度，因此如何有效进行10kV配电网的防雷措施，尽量降低雷击事故，其意义非常重大。为了减少10kV配电网的雷击故障，应采取各种综合防雷措施，如提高线路绝缘水平、降低配网线路接地电阻、降低配电变压器接地电阻、提高架空线路绝缘水平、安装高低压避雷器和雷电定位监测等。关键词：雷击；10kV配电网；防护；安全1.引言：兰州新区所辖21条、486公里10kV架空配电线路，线路绝缘化率为零。绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平，线路雷害事故频繁发生，严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全，影响人民群众的生产、生活用电。因此，在新区进行10kV配电线路的防雷保护具有相当重要的工程实际意义。本文较完善提出了10kV配电设备的防雷保护措施。210kV配电线路防雷保护措施2.1提高线路绝缘水平降低10kV配电线路闪络概率由于新区配电网绝缘化率为零，当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时，极易造成线路绝缘子闪络等事故，线路遭受雷害后线路绝缘子对地击穿，如果击穿后工频续流比较大，持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离，极大的影响了配电线路的供电可靠性，针对上述情况可采用增强线路绝缘的方法。可采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号等方法提高线路绝缘水平。出于防雷方面的考虑，可有选择性的将P15型绝缘子更换为复合绝缘子，线路绝缘水平的提高也将明显的降低感应雷过电压造成线路闪络的概率，提高供电可靠率。但是近年来，雷击架空绝缘线路的断线事故也时有发生，鉴于此对架空绝缘导线也要采取防雷措施。2.2架空绝缘导线雷击断线防护措施（1）提高线路局部绝缘水平为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘，如图1所示，使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线，通过上述方式可有效提高线路的冲击放电电压。 图1加强局部绝缘示意图（2）安装避雷器进行保护可选用免维护氧化锌避雷器，对配电线路中的易击段（如山顶、线路最低处等）进行有选择的安装，安装处除线路中的易击段外还应在相应的配电设备(配电变压器、柱上开关等)进行安装，对配电线路进行全面的保护。(3) 增长闪络路径通过增长闪络路径，降低工频建弧率，是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。俄罗斯国家电力公司首先提出长闪络间隙保护方式，如图所示。在横担上安装一U形绝缘闪络路径，使U形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子放电电压低。当雷电过电压时，该间隙先于绝缘子击穿闪络，并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长，就可以阻止工频续流建弧，切断工频续流。(4) 安装限流消弧角该装置利用放电线夹刺穿绝缘导线的绝缘层，形成对氧化锌限流元件3的尖端放电间隙，当线路出现雷电过电压时，尖端间隙2首先放电，雷电流经氧化锌限流元件释放，而工频续流则被氧化锌限流元件截断，从而防止架空绝缘线路雷击断线事故的发生。2.3降低10kV配电设备的接地电阻在配电线路中，降低接地电阻的主要采用以下两种方法：（1）水平接地体。一般在配电线路中均采用这种方式进行降阻，对新区而言这种方法难以达到目标值要求，且及易腐蚀，使用年限不长。（2）施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果明显。GPF-94高效膨润土降阻防腐剂具有较低的电阻率,加水后有较大的膨胀倍数(35倍),施加在接地体周围相当于增大了接地体的有效截面,消除了接地体与周围土壤的接触电阻;具有较强的吸水性和保水性以及随时间推移不断向土壤中渗透和扩散,降低了接地体周围的土壤电阻率,因而具有较好的降阻性能,特别是对高土壤电阻率地区以及干旱地区的降阻效果最为明显。具体使用方法如图3所示。 图2水平接地体施加降阻剂2.410kV配电设备的防雷保护（1）配电变压器的防雷保护对新区所有配电变压器的低压侧装设低压避雷器，与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地，称为“四点共一地”。接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4以下，100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10以下。（2）柱上开关的防雷保护为了运行方面的需要，新区10kV配电网中安装了一定的柱上开关与刀闸，这对保证配电网的运行方式的灵活性，提高供电可靠性起了很大的作用，但是忽略了这些开关设备的防雷保护措施，在柱上开关和刀闸处没有安装避雷器保护，当开关断开时，将会造成雷电波的全反射，在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏，因此，开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要一部分，应该在开关或刀闸两侧安装避雷器对进行保护，避免在防雷保护上存在的缺陷。3.投运雷电定位监测系统，掌握雷电活动规律，指导防雷设计，提高防雷水平雷电定位监测系统作为一种先进的系统工程产品，能够快速定位雷击点、计算出雷击时间、强度、极性等雷电特征，并且能够做到雷电信息的实时性和共享性。该系统在国内外已经得到了广泛的运用，在我国，大多数电力系统省、网局已经建设、运行了雷电定位监测系统。借助这样一种先进的技术手段，电力系统可以大大节省查找、解决雷击故障的时间和人力，掌握雷电活动规律，指导防雷设计和工程投资决策，为调度提供参考依据。雷电定位系统的建设和运用有着极其重要的意义。雷电定位监测系统是一套全自动、大面积、高精度、实时地监测雷电活动的系统工程，能够实时显示云对地雷击发生的时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数和每次回击参数等。系统具有雷电信息的采集，处理，统计，储存等功能，它主要由四部组成：即 1.雷电探测站；2.中心站；3.用户工作站；4.雷电信息网络系统。图3雷电定位监测系统示意图图四新区（树屏、平岘、赖家坡、陈家井、炮台、源泰、西岔、西槽）雷电探测站分布设想图3.结论通过对新区的所收集的资料进行综合分析后并结合地区配电网防雷问题上存在的问题进行分析与研究后，得出对地区配电网改进措施如下：（1）提高配电线路绝缘水平降低雷击闪络率、提高线路绝缘水平主要通过更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子，增强配电线路的耐雷水平。（2）在配电线路重点部位安装避雷器进行防护，鉴于避雷器仅能保护安装的当级杆塔，因此，可以选择在配电网防雷薄弱点处进行安装，如线路分支处、T接处、重要配电设备处进行安装，进行保护。（3）针对配电设备接地电阻超标的问题，提出了行之有效的降低接地电阻的方法与采用的降阻材料和使用方法，并对接地引下线的材料与安装工艺进行了要求。（4）配电设备的防雷保护措施方面，对配电变压器要求在低压侧安装低压避雷器，执行