改進線路設計 提高防雷效果

摘 要:通過對35kV線路雷擊跳閘的統計分析，闡明其跳閘原因，進而提出改進線路防雷設施配置，提高線路防雷水平。

關鍵詞:線路跳閘避雷器配置線路設計改進

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0122-01

隨著電網規模的不斷擴大，雷電對線路的影響也越來越廣，就線路電壓等級及其結構特點來講，35kV電壓等級線路，因絕緣水平相對薄弱耐雷水平低，由雷電引起的跳閘也較多，本文從幾個實例入手，分析討論35kV線路在設計方面存在的問題和改進措施。

1 實例一

XX年8月9日是典型的雷雨天氣，17時20分，35kV吳村線速斷保護動作，開關跳閘，重合閘重合成功，經查詢，電流互感器為三相配置，其故障類型是B相，二次側動作電流值是13.82A，互感器變比為600/5，可算出故障電流為1658.4A。35kV吳村線由110kV云山變出線至35kV關王變，避雷器配置模式是:云山變無線路側避雷器，關王變有線路側避雷器。

2 實例二

同一天17時28分，35kV云電線速斷保護動作，線路沒有裝設重合閘裝置，其電流互感器為三相配置，故障相為C相，二次側動作電流值是12.44A，電流互感器變比為600/5，可算出故障電流為1492.8A，17時54分，線路試送電成功。該線路是110kV云山變與華明熱電廠的聯絡線，云山變無線路側避雷器。

根據上述可發現，兩條線路的故障類型都是單相，因故障電流較大(均在1000A以上)，結合35KV系統中性點不接地運行特點，當線路發生單相接地時，接地電流(電容電流)遠小于負荷電流，并考慮到我縣電網中35kV線路網絡特點，電纜很少，其接地電流不會太大，因此，可排除接地故障和兩相(三相)短路故障，再結合當天的氣候條件分析，認為上述線路遭到雷擊后，在不足以引起絕緣子閃絡的情況下，雷電波沿導線傳播，而云山變沒有安裝線路側避雷器，也就無法攔截雷電流進入變電站，因此雷電流通過母線避雷器泄入大地，此回路通過線路斷路器(保護用電流互感器為三相配置，因此單相故障電流完全可以啟動保護回路)，引起斷路器動作。

3 實例三

同一天17時37分，35kV官莊線速斷保護動作，自動重合閘裝置未投，經查看故障信息，17時37分，35kVⅡ段母線接地及過電壓信號動作(符合避雷器動作特征)，故障發生后，有關人員進行了巡線檢查，發現無異常，11時12分，線路試送電成功。35kV官莊線由220kV金陽變供35kV葛石變，根據調查，金陽變35kV官莊線無線路側避雷器，而葛石變有，據此，分析認為，該線路的跳閘也是因雷擊引起，其跳閘原因與前述兩條線路相同。

根據筆者查閱資料，變電所對線路侵入雷保護的規定是這樣的(摘錄):(1)為防止減少近區雷擊閃絡，對未沿全線架設避雷線的35kV架空送電線路，應在35kV變電所1～2km的進線段架設避雷線;(2)在雷季，如果變電所35kV進線的隔離開關或斷路器可能經常斷路進行，同時，線路側又帶電，則必須在靠近隔離開關或斷路器處裝設一組避雷器.根據對這段話的理解，其言外之意是，如果線路架設避雷線，且又經常處于導通運行狀態，則不必裝設線路側避雷器，事實上，云山變和金陽變正是這種配置模式，根據上述理解，這種模式并不違反設計規程，其防雷效果我個人是這樣理解的:由于線路進站的1～2km處架設了避雷線，該段線路能有效避免遭受了雷擊(盡管理論上仍存在繞擊率，但概率很小)，而在本范圍以外的線路遭到雷擊時，由于線路阻抗和延時作用，當雷電波進站時，其陡度已大幅度衰減，危害程度并不十分嚴重，同時站內的母線避雷器也可對剩余的雷電波進行泄放(如果能達到動作電壓的話)，但現在的問題是:如果雷電波進站就必須由母線避雷器進行保護，此回路就必須經過線路斷路器。一般來講，此雷電流仍然較大(上述各線路斷路器的速斷動作就說明了這一點)，并足以引起斷路器動作。

4 結論

(1)盡管在35kV線路設計時只在一側裝設避雷器不違反規定，但在避雷效果上不理想;

(2)線路遭受雷擊后，雷電流在足以引起速斷動作的情況下，即便避雷器動作故障消失，也能引起跳閘，若線路未裝設重合閘裝置，勢必造成線路停電;

(3)電網達到N-1后，備用線路無論處于熱備用還是冷備用，若線路側未裝設避雷器，線路遭受雷擊后很容易造成斷開設備的永久性傷害(雷電波反射電壓疊加)。

5 改進措施

(1)在35kV線路進線段1～2km處架設避雷線的基礎上宜裝設一組線路側避雷器，作為攔截線路進站雷電波的第一道防線，并與母線避雷器做好配合;

(2)統計表明，35kV線路避雷器遭雷擊跳閘后，由于線路的損壞大都較輕微，其重合閘重合的成功率約為50%～80%，重合成功率較高，因此35kV線路，如無特殊要求，應裝設自動重合閘裝置，并投入使用;

(3)盡可能降低桿塔的接地電阻，提高線路的耐雷水平;

(4)設計單位與運行單位及時溝通，全面了解故障信息，并對故障進行科學分析，以使保護方案更加周全;

(5)處在多雷區的35kV線路，若防雷效果還不理想的話，可沿線路以耐張段為單位加裝保護間隙，提高防雷水平，但在裝設時應注意保護間隙與并聯的絕緣子保持一定的距離，防止電弧燒傷絕緣子。如果考慮到鳥害能引起保護間隙誤動，可再加一個輔助間隙。