【摘要】結合地區10kV配電線路實際情況提出增強線路絕緣水平以降低線路閃絡概率，架空絕緣導線雷擊斷線的防護措施，采用合適的中性點運行方式降低配電線路雷擊建弧率，采用帶并聯間隙絕緣子與避雷器聯合對10kV配電線路進行保護，制定了在不同線路形式與網絡結構下中性點運行方式和自動重合閘的投運準則，完善10kV配電設備的防雷保護措施，結合湖南地區土壤電阻率情況提出切實可行的接地降阻方法。
　　關鍵詞：10kV配電線路；雷擊建弧率；配電設備；消弧線圈
　　1引言
　　10kV配電線路運行數據表明，10kV配電線路雷害事故頻繁發生，嚴重危害了配電網的供電可靠性和電網安全，影響人民群眾的生產、生活用電。因此，結合10kV配電線路運行與雷害發生情況，研究10kV配電線路的防雷保護措施具有相當重要的工程實際意義。
　　本文在廣泛收集極具代表性的地區的10kV配電線路運行狀況基礎上，研究發現，湖南地區10kV配電線路雷害事故主要由感應雷電過電壓引起，10kV配電線路絕緣水平直接影響了配電線路的耐雷水平，架空絕緣導線雷擊斷線的問題也日益突出，現有的10kV配電線路的中性點運行方式無法有效的解決線路雷擊建弧率問題，配電設備防雷保護措施不完善，上述問題造成了10kV配電線路較為嚴峻的防雷形勢。本文提出了完善10kV配電設備的防雷保護措施。
　　210kV配電線路防雷保護措施
　　2.1提高線路絕緣水平降低10kV配電線路閃絡概率
　　由于配電網絕緣水平低，當線路中因雷電活動而產生感應雷過電壓時，極易造成線路絕緣子閃絡等事故，且在配電線路中為了節約線路走廊而采用同塔多回路技術，某些桿塔架設回路達到了4回，雖然在這種情況下節約了線路走廊，減小了線路投資，但是由于同塔多回路中線路與線路間的電氣距離不夠，因此，一回線路遭受雷害后線路絕緣子對地擊穿，如果擊穿后工頻續流比較大，持續的接地電弧將使空氣發生熱游離和光游離，由于同桿架設的各回路之間的距離較小，那么電弧的游離會波及到其他的回路，引起同桿架設的各回路發生接地事故，嚴重時將會造成多回線路同時跳閘，極大的影響了配電線路的供電可靠性，針對上述情況可采用增強線路絕緣的方法。可采取將裸導線更換成為絕緣導線、增加絕緣子片數、在導線與絕緣子之間增加絕緣皮、更換絕緣子型號等方法提高線路絕緣水平。以湖南地區為例，湖南大部分地區配電線路絕緣子選用型號為P15，出于防雷方面的考慮，可有選擇性的將P15型絕緣子更換為P20絕緣子，線路絕緣水平的提高也將明顯的降低感應雷過電壓造成線路閃絡的概率，提高供電可靠率。
　　2.2架空絕緣導線雷擊斷線防護措施
　　根據對雷擊架空絕緣線路斷線機理的分析并結合實驗室試驗的結果分析，針對雷擊架空絕緣線路的斷線事故提出三點措施進行預防：
　　（1）提高線路局部絕緣水平
　　為了降低線路造價，可采用架空絕緣導線加強局部絕緣的方式，即在絕緣導線固定處加厚絕緣，如圖1所示，使放電只能從加強絕緣邊沿處或者是擊穿絕緣皮后擊穿導線，通過上述方式可有效提高線路的沖擊放電電壓。
　　                                                   
　                                                                                　圖1加強局部絕緣示意圖
　　（2）安裝避雷器進行保護
　　在輸電線路中使用線路避雷器取得了較好的防雷效果，借鑒于此，可以在配電線路中使用該方法，使用避雷器后，對架空絕緣線路形成有效的保護。由于無間隙避雷器長期承受工頻電壓，還要間歇地承受雷電過電壓及工頻續流，避雷器容易老化，所以避雷器故障很多，影響配電線路的供電可靠性。因此，在配電線路中可選用免維護氧化鋅避雷器，對配電線路中的易擊段進行有選擇的安裝，安裝處除線路中的易擊段外還應在相應的配電設備(配電變壓器、柱上開關等)進行安裝，對配電線路進行全面的保護。
　　（3）在絕緣子兩端并聯放電間隙防止絕緣導線的絕緣層擊穿
　　在試驗室采用如圖2接線對架空絕緣導線的絕緣子兩端并聯保護間隙，做雷電沖擊試驗，結果表明：只要把間隙的放電電壓調整到等于或略大于絕緣子的沖擊放電電壓，線路的雷電放電就會在保護間隙之間發生，從而可以有效防止絕緣導線的擊穿，也就徹底解決了絕緣導線的雷擊斷線問題。
　　                          
　　                                             圖2絕緣子兩端并聯間隙防止架空絕緣導線絕緣側擊穿
　　2.3采用間隙與避雷器配合對10kV配電線路進行保護
　　（1）避雷器的安裝
　　避雷器對于配電線路中的雷電過電壓的防護具有很好的效果，但是避雷器只能保護安裝避雷器的當級桿塔，如果在配電線路上全線安裝避雷器進行保護，將取得很好的效果，但是就經濟技術比而言上述方法就不是很適合，而且全線安裝避雷器的運行維護也是很大的問題，因此，應當在配電線路中有選擇的安裝避雷器進行保護
　　（2）并聯間隙絕緣子的使用
　　根據保護間隙的功用，保護間隙和線路絕緣子串的絕緣配合應該滿足以下兩個方面的設計要求：首先，保護間隙距離的設計應當在雷擊線路閃絡時可以捕捉電弧的根部，并引導故障電流入地，以便保護絕緣子、線路零部件和導線。雷擊閃絡時，放電應當起始于間隙的一個電極，終止于另一個電極，電弧應盡量不接觸絕緣子表面。試驗發現，裝有間隙的絕緣子串放電有通絡和沿絡兩種情況。
　　2.4降低10kV配電設備的接地電阻
　　在配電線路中，降低接地電阻的主要采用以下兩種方法：
　　（1）水平接地體。一般在配電線路中均采用這種方式進行降阻，從對長沙與衡陽地區的調研中發現，這種方法難以達到目標值要求，且及易腐蝕，使用年限不長。
　　（2）施加降阻劑進行降阻，實踐證明，在水平接地體周圍施加高效膨潤土降阻防腐劑，對降低桿塔的接地電阻效果明顯。
　　GPF-94高效膨潤土降阻防腐劑具有較低的電阻率,加水后有較大的膨脹倍數(3～5倍),施加在接地體周圍相當于增大了接地體的有效截面,消除了接地體與周圍土壤的接觸電阻;具有較強的吸水性和保水性以及隨時間推移不斷向土壤中滲透和擴散,降低了接地體周圍的土壤電阻率,因而具有較好的降阻性能,特別是對高土壤電阻率地區以及干旱地區的降阻效果最為明顯。具體使用方法如圖3所示。
　　                                                        
　　                                                                              圖3水平接地體施加降阻劑
　　2.510kV配電設備的防雷保護
　　（1）配電變壓器的防雷保護
　　對配電變壓器的保護應該在低壓側裝設低壓避雷器，與高壓側避雷器、變壓器外殼和低壓側中性點一起接地，稱為“四點共一地”。接地電阻值滿足規程中所規定的100KVA以上容量配電變壓器接地電阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配電變壓器接地電阻在10Ω以下。
　　（2）柱上開關的防雷保護
　　為了電網運行方面的需要，在6~10kV電網中安裝了一定的柱上開關與刀閘，這對保證配電網的運行方式的靈活性，提高供電可靠性起了很大的作用，但是往往缺忽略了這些開關設備的防雷保護措施，在柱上開關和刀閘處有些沒有安裝避雷器保護，或者僅僅在開關的一側裝設避雷器保護，當開關斷開時，將會造成雷電波的全反射，在雷害事故發生時造成開關設備自身的損壞，因此，開關設備自身的防雷保護是配電線路中防雷保護非常重要一部分，應該在開關或刀閘兩側安裝避雷器對進行保護，避免在防雷保護上存在的缺陷。
　　（3）電纜分支箱的防雷保護
　　由于電力系統的發展，電纜線路在配電線路中應用越來越廣泛，電纜分支箱和環網柜在配電線路中的使用越來越廣泛，它的防雷問題也成一個突出的問題。在10kV電纜化的環網供電系統中，需采取措施抑制感應雷過電壓，通常的措施是采用避雷器，其保護點位置的選擇有兩種做法，一是在整個環網回路中的每個單元均安裝避雷器，該方法由于環網回路中安裝的避雷器數量較多，降低了系統運行的可靠性且增加成本。方法二則有選擇地在環網單元安裝避雷器保護。上述兩種避雷器安裝措施應根據電網的實際情況進行選擇，但是如果在環網回路中有一段架空線路的話，則應在架空線路的兩端的環網單元安裝避雷器進行保護。在避雷器選擇方面，具備防爆脫離功能和免維護的無間隙金屬氧化鋅避雷器更是首選。通常在10kV配電設備中選用HY5WS—12.7/50型避雷器，該型號的避雷器具有防水、耐污、防爆和密封性能好等特點，且體積小，重量輕，易安裝。
　　3結論
　　通過對地區的所收集的資料進行綜合分析后并結合地區配電網防雷問題上存在的問題進行分析與研究后，得出對地區配電網改進措施如下：
　　（1）提高配電線路絕緣水平降低雷擊閃絡率、提高線路絕緣水平主要通過更換U50%沖擊放電電壓更高的絕緣子，增強配電線路的耐雷水平。
　　（2）在配電線路重點部位安裝避雷器進行防護，鑒于避雷器僅能保護安裝的當級桿塔，因此，可以選擇在配電網防雷薄弱點處進行安裝，如線路分支處、T接處、重要配電設備處進行安裝，進行保護。
　　（3）采用保護間隙保護，保護間隙應滿足先于絕緣子串放電，捕捉放電電弧根部引導雷電流入地，從而保護絕緣子串和線路不被燒毀，且保護間隙與線路的絕緣配合也應當保證在線路最大操作過電壓下不擊穿，不降低線路絕緣水平。
　　（4）針對配電設備接地電阻超標的問題，提出了行之有效的降低接地電阻的方法與采用的降阻材料和使用方法，并對接地引下線的材料與安裝工藝進行了要求。
　　（5）配電設備的防雷保護措施方面，對配電變壓器要求在低壓側安裝低壓避雷器，執行“三點共一地”的接地方法，并對低壓避雷器的安裝位置進行了要求。對柱上開關要求在兩側安裝避雷器進行保護。電纜分支箱和環網柜設備的絕緣弱點在電纜分接頭處，應在電纜接頭處安裝避雷器保護。
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