【浅析降低配网雷击灾害的方法】降低雷击跳闸率的方法

【浅析降低配网雷击灾害的方法】降低雷击跳闸率的方法 摘 要：配网工程运行的过程中，往往会受到各种因素的干扰，导致系统故障，其中外力因素中最常见的雷击灾害就严重的影响了系统的正常运行，给配网工作人员和用户都带来了很大的困扰，所以，本文中笔者将针对该问题结合实例，谈谈解决措施。 关键词：配网；雷击；灾害 ：U665.12 ：A 1 我国10kV配电线路雷害现状 我国的雷击灾害的区域呈现相对集中的状况，所以笔者选取的案例就为三大雷区之一的某市，该市地处北回归线以南，在地理位置上属于低纬地区，决定了其亚热带季风的气候特点。但是由于靠海较近，该市也一定程度上的受海洋性气候调节。这也就决定了各种雷暴天气的频发，尤其是在一些雷暴天气集中的月份更是严重，据统计该市的每年平均雷暴天气为90天，历史上的最高点达到117天，可以说是当之无愧的雷区。这种特殊的气候特点也就决定了该市的电网工作的难度非常大，尤其是10kV配电架空线长，覆盖面积广，一些线路甚至存在着受直击雷的影响，这种情况下必须做出一定的预防措施，才能保证电网工程的安全运行。 2 配网雷击损坏的各种因素 2.1 一些线路的绝缘保护装置不完善 调查中我们发现该市的配电网架空线路采用的绝缘保护装置的型号，主要有P-20M，P-20T，CX-4.5，SC-210，FBQ-10/4T等。所以导致了该市的线路在遭遇雷击的情况下，现有的绝缘装置已经无法满足线路的绝缘需要，甚至还会出现一些损坏的情形。在该市的雷击事故的记录中，由于绝缘装置的不完善导致的系统故障问题也是非常多的。 据统计，每年该地区的电网系统因为绝缘不善导致的各种事故数据还是比较惊人的，仅去年一年因此导致的爆炸事故就有52起，占总体的线路事故的11%，这需要引起有关部门的足够重视。 2.2 部分杆塔接地电阻不合格 除了绝缘部分的问题外，我们的工作人员在对该市的10kV进行测量的时候发现，一些接地电阻存在着不合格的现象，表现为电阻的严重超标。一旦电阻超标，导致的后果就是遭遇雷击后，会导致线路中的电压急剧升高，从而引起线路的绝缘装置的损害，导致故障问题。 2.3 变压器防雷保护问题 调查中我们发现，该市配电变压器的基本情况，处于比较集中的状况，这样虽然便于避雷器的安装，但是对于系统的总体运行来说，并不是最好的选择，并且还存在着一些老式避雷器影响配电变压器运行的状况。针对这种情况，我们要加强巡检力度，对于一些不合格的避雷器进行技术的维护和更换，以免其在运行过程中无法起到保护变压器的作用，反而出现设备故障。 2.4 绝缘导线雷击断线分析 如果配电网不安装相应的避雷器，对于该市来说，极易产生各种断线故障。雷电感应过电压会使绝缘导线绝缘薄弱处形成击穿孔，当发生闪络时，在两相或三相闪络而形成金属性短路通道，产生高达数千安的工频续流，电弧集中在某一点而不能滑动，最终导致导线的烧断。 2.4 设备老化严重 去年一年中该市10kV配电线路的故障情况统计的结果显示，由于设备老化导致的故障为36次，占全年总故障次数的7.6%。可见，我们不能忽视对于设备的管理，要加强对于设备的检修和定期的维护，以免因为设备的老化导致性能的退化，影响配网工程的运行可靠性。尤其是对于雷击严重的该市电力系统。 3 提高配电设备抗雷击的方法 3.1 替换掉老式绝缘子和劣质绝缘子 上文中我们已经提到过该市的配网线路的绝缘保护装置不完善，所以针对这一问题，笔者认为最有效的措施就是对现有的线路的绝缘系统进行检查，然后及时的替换掉一些不符合要求和规定的绝缘子，这样不仅可以一定程度上减少雷击的损害，还能避免其他的线路问题的产生。 瓷绝缘子运行统计数据表明，瓷绝缘子运行一定时间后电气机械强度均有降低，运行6年后平均降低20%。若瓷绝缘制造质量低劣则老化会加速，投运23年后性能即大为下降。良好的绝缘子击穿电压较其表面闪络电压高30%50%。绝缘子两端出现过电压时通常仅引起表面闪络，而不影响其内部的绝缘强度，瞬态过电压下表面闪络后开关重合即可恢复送电。若老化使绝缘子的击穿电压降至小于表面闪络电压时（即低值或零值绝缘子），绝缘子串发生闪络的工频续流将流过绝缘子内部，其电弧放电将造成绝缘子铁帽炸裂。湛江地区历年运行情况中发现有炸裂绝缘子的铁帽和检测到绝缘子明显的闪络烧伤痕迹，此类雷击事故在此配电线路中发生的几率比较高。 3.2 降低接地电阻的具体措施 为了达到规定的接地电阻值，可以采取如下措施： 3.2.1 水平接地外延 杆塔接地处允许的情况下尽可能采用水平放射接地体，不仅可以降低工频接地电阻，更重要的是可以有效降低冲击接地电阻，起到有效的防雷作用。但如在水平放射长度的1.5倍的范围内有较低土壤电阻率的地方，可以采用外引接地的方式。 3.2.2 深埋式接地极 当基坑下层土壤的电阻率比钢筋混凝土基础所在标高处要低得多时，可采用埋设比较深的垂直接地极。这种深埋式垂直接地极可采用如下两种结构方案。一是在导电性能好的土壤中布置比较短的垂直接地极，并与杆塔的塔基相连；二是采用单一的长垂直接地极，用机械施工方法将其深埋到能接触到下部导电性能好的土壤层。 3.2.3 多支外引式接地装置 如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊，可采用此法。使用该方法要注意的是在设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m。 3.3 加装穿刺型防弧金具的结构 该市在雷击黑点地区试点使用穿刺型防弧金具，经过一年的试运行，穿刺型防弧金具对防止雷击断线起到一定的效果。穿刺型防弧金具的工作原理如下： 穿刺型防弧金具将高压电极设计成穿刺结构，通过尖齿刺穿导线绝缘层与线芯紧密接触，引出高电位。金具整体由高压穿刺电极、低压电极和绝缘罩三部分构成，高、低压电极形成雷电冲击放电路径。 3.4 加强配电网的运行维护消除绝缘弱点 除此之外，我们还要组织相关的工作小组，定期检测零值劣质绝缘子，检测可用目测法和红外测温法，检测出劣质绝缘子并及时更换，也可参照输电线路定期大、小修的办法对配电线路实行轮修、轮换，对配电网加强运行管理，及时消除绝缘弱点，提高配电线路的绝缘水平。实践证明，这对提高配电网的耐雷水平作用非常明显。清理线路下的树木和违章建筑，防止在雷雨天气线路下的树木在风的作用下造成线路的接地短路。要有防止车辆撞线路杆塔的措施，防止外力破坏，特别是要对多用同杆架设的杆塔要重点保护。 结语 综上所述，上文中笔者以案例额分析的形式，举