关于35kV线路防雷设计的分析

关于35kV线路防雷设计的分析摘要：本文针对10kV35kV配网线路的基础条件和特点，通过系统的分析研究，提出减少雷害事故，提高配电网供电可靠性必须采取有效的技术措施及实施方法。关键词：35kV；线路；防雷设计；分析中图分类号TM7文献标识码：A文章编号：电介质的雷电击穿分为直接击穿、间接击穿。瓷瓶受到雷电流的影响后，产生导电通道，失去全部的绝缘性能，这就是直接击穿。而间接击穿是指电介质收到雷电流的影响后，瓷瓶中一些质点排列结构遭受一定的损坏，但最终没有产生导电通道。无论哪种击穿方式，其危害都是巨大的。例如：电介质受到直接击穿，会导致输电线路的跳闸、短路或者出现单相接地现象。虽然间接击穿没有完全击穿瓷瓶，导致线路跳闸，但已经影响到设备的绝缘性能，给输电线路留下安全隐患，容易引发水闪络和热闪络等事故。因此，间接击穿的事故应同样引起高度的重视。135kV配电线路防雷击的现状及存在问题目前，35kV配电线路防雷击的措施有：1）选择合理的线路路径；2）提高线路的整体绝缘水平；3）降低接地装置的接地电阻；4）装设架空地线；5）装设线路避雷器。35kV线路防雷普遍采用在变电站进出线架设1.5km左右的架空地线以及在线路上装设避雷器，10kV线路设备的防雷则基本依赖于装设避雷器，所采用的装设方法，均为避雷器直接与带电导线相连接。因此，不可避免的存在各种问题和缺陷：一是避雷器直接与带电导线相连接，避雷器长期带电运行而加快老化；二是由于避雷器带电运行，需要作定期的预防性试验，避雷器停电拆装即减少了电力企业的供电量和浪费大量的人力物力，又严重影响了广大用户正常的生产、生活用电秩序；三是需要在每处装设避雷器的杆塔上，安装接地装置，给供电部门增加了材料投资和向当地赔偿等的费用；四是避雷器上下端都要接线，安装维护麻烦。2研究解决重点2.1本文旨在针对上述配电网防雷保护现状及存在的问题和缺陷，紧密结合当前电力生产和建设中的新课题，收集整理各种数据和资料，分析原因，总结经验，探索雷电规律，研究设计，制造一种结构简单，经久耐用，造价低廉，不与带电导线连接，不需要重新安装接地装置的非接触式防雷击装置，解决因雷电对配网线路造成的危害。2.2本研究以某供电公司辖区35kV石麻线为重点，据作者调查，该线路为农村偏远的35kV麻田变电站提供电源，由110kV荷花塘变电站送出，全长14.64km，导线型号为LGJ-95的线，1998年建成投运，目前，所带35kV麻田变电站装备容量为28000KVA。该线路呈现以下几个特点：供电半径大、导线截面小、路径复杂、跨越多，特别是途经雷电活动频繁的地区，每到雷雨季节，不断发生雷击跳闸事故，特别是2009年8月份连续发生两次雷击断线恶性事故，由于持续降雨给线路抢修带来很大困难，造成长时间大面积停电，严重威胁电网的安全稳定运行。3防雷击装置设计方案本防雷装置设计方案为“非接触式35kV配电线路防雷击装置”，其装置包括：避雷器、引弧电极、连接板和横担组成。3.1避雷器采用复合外套金属氧化物避雷器；3.2引弧电极采用不锈钢合金铸件，呈弧形状，其上端通过连接板与避雷器连接在一起，下端与导线之间保持80mm130mm的距离，形成放电间隙；3.3横担用U型螺丝固定在电杆上，紧靠线路绝缘子横担下边。若在角铁塔上使用可利用塔撑用来固定本装置；3.4避雷器其上端固定在横单或塔撑上，下端连接引弧电极，雷电过电压作用时，在导线和引弧电极之间形成放电间隙，把雷电过电压通过避雷器及自然接地体泄入大地，从而保护线路绝缘子不被雷电击毁和有效防止雷击断线事故的发生。因而该装置可以装在变电所的出线侧，用来限制从线路来的雷电侵入波对变电所设备的危害，也可装在雷电活动频繁区域的杆塔上及重要跨越线路的杆塔上；3.5由于避雷器本体在电网正常运行时不承受系统电压和操作过电压，因而能有效减少维护成本，增强可靠性和使用寿命。4本装置具体安装实施方式以下以某35kV线路安装实例，进一步介绍本装置的具体安装实施方式：4.1该非接触式配电线路防雷击装置主要由引弧电极1、连接螺栓2、连接板3、连接螺栓和螺母组件4、避雷器5、固定螺栓和螺母组件6和横担7等组成；4.2该引弧电极1采用不锈钢合金铸件，呈弧形状，引弧电极1中心带螺纹孔，连接板3下端对应引弧电极1中心螺纹孔，由连接螺栓2通过螺纹孔将引弧电极1和连接板3连接固定在一起，用连接螺栓和螺母组件4通过连接板3侧面的连接孔将连接板3固定在避雷器5下端的接线板上，使引弧电极1与避雷器5形成一个固定的防雷击装置整体，然后，将该防雷击装置整体的上端用固定螺栓和螺母组件6将其固定在横担7上的一端，采用U型螺栓和螺母组件将横担7安装固定在电杆上，应使防雷击装置整体与导线垂直安装，让其下端引弧电极1的弧形中心正对导线，并与此保持80mm130mm的距离，该距离可通过固定在电杆上的横担7的高低进行调整；4.3引弧电极呈弧形状，其上端通过所述连接板3与避雷器5连接在一起，使此与导线之间形成放电间隙；4.4连接板3采用-4*40的扁铁制成，用于连接避雷器5和引弧电极1；4.5横担采用6*63的角钢，长度可根据电杆与导线的距离而定；4.6如果将防雷击装置用在角铁塔上，可直接安装在塔撑上。5该装置试用情况通过对目供电公司辖区35kV万南线频遭雷电袭击跳闸事故调查分析，研发的“非接触式10kV35kV配电线路防雷击装置”，于2010年初在35kV万南线易遭雷击的线段进行了安装试用，自安装运行以来，其防雷效果明显，近3年来未发生雷击跳闸事故，为防止雷电侵入上一级变电站，万载供电公司均在各35kV线路出站侧第一基杆塔上装设了本装置，同样取得了明显效果。6结论该装置结构简单，造价低廉，经试运行证明，具有运行可靠，使用寿命长，免维护，能有效提高线路的耐雷程度，预防雷击跳闸事故，提高配电网的安全可靠性，适用于雷电活动频繁，易遭雷击的线段以及大跨越杆塔的防雷保护。该装置不与带电导线连接，不需要重新安装接地装置，解决了避雷器长期带电运行易老化、接线复杂、定期的预防性试验停电影响面大、安装维护麻烦等问题。该装置可广泛用于35kV和10kV等架空裸导线或绝缘导线配电线路，可利用杆塔自然接地放电，安装方便、简单、可靠，易于推广应用。参考文献：1张友福.浅析10kV配电线路供电可靠性J.电工技术，2006(8).2蒋伟