配網雷擊跳閘的治理對策分析

李鵬

摘 要：配網系統主要作用是把電能配送給各個用電用戶，在配網系統其中有很多老舊的線路，受到設計能力和資金方面的影響，導致線路有些老化、沒有很高的絕緣能力，另外路徑設計的也不夠合理，很容易發生雷擊跳閘的問題。文章對雷擊跳閘的機理和預防雷擊的技術做了簡單的分析，重點闡述了如何治理配網雷擊跳閘。

關鍵詞：配網；雷擊跳閘；治理對策

通常情況下，在出現雷雨大風等一些惡劣的天氣時，配網遭受雷擊而導致跳閘的現象非常多，占跳閘總數的一半以上，從配網跳閘之后的故障分析能夠看出，雷擊對瓷瓶和避雷器造成了嚴重的損壞，因此研究配網防雷是當前一項非常重要的任務，必須要提高防雷的設計標準，增強對配網的防雷改造。

1 雷擊跳閘機理

1.1 絕緣水平較低

絕緣子的絕緣水平和線路絕緣的水平有著直接關系，受到絕緣子的限制，例如P20絕緣子的絕緣值是145千伏，而P15絕緣子的絕緣值是115千伏，也就是說當雷擊的電壓超過這個范圍之后就會出現配網跳閘的問題出現。

1.2 故障形式影響

如果雷擊電壓大于配網線路的沖擊絕緣能力時，如果其中一相的絕緣水平較低，有可能出現單相閃絡，另外兩相不會發生閃絡。原因在于當一相閃絡之后就相當于接地，也就是耦合地線，這樣其它兩相對地電容增大，能夠承擔降低雷擊的陡度。

如果三相的絕緣水平相互持平，同時雷擊的電壓要大于絕緣子的絕緣能力達到30%以上，就會導致二相或三相同時閃絡，同時出現很大的短路電流，在配電線路開關的保護之下，短路電路會致使配網出現跳閘。

1.3 電壓過大

當雷電擊中配網時，最高的電壓能夠達到4000千伏，通常情況下，雷電都會導致配網絕緣子閃絡放電；另外感應雷過電壓也有可能使配網跳閘，雷過電壓的大小通過公式V=30HIf（B）/D計算出來，公式中的H為線路的高度，通常為7米；I為雷電流幅值；f（B）為與雷電流有關的系數，大約在1.1～1.4之內；D為雷擊中的位置同線路之間的最小長度；當I為30kA，D為40米，f（B）為1.2時，通過計算電壓為189千伏；當I為20kA，D為40米，f（B）為1.2時，通過計算電壓為126千伏。由此可見，在線路40米之外受到雷擊，即使是較小的雷擊也會導致絕緣子閃絡，而雷擊的電壓普遍很好，很容易導致線路的絕緣子別擊穿或閃絡。

2 預防雷擊的技術

2.1 絕緣技術

通常情況下，配網的絕緣使用絕緣導線或是P20的絕緣子，用這種方法強化線路的絕緣對于配網的防雷效果并不太好，因為絕緣能力有限的，在受到雷電的時候沒有作用，對感應雷只是在雷擊的電壓過小或累計位置比較遠的情況下才能減弱閃絡發生的幾率。如果使用絕緣導線進行單回架設，在受到雷電電擊時經常交織了斷線，因此對絕緣導線進行預防雷擊的工作必須要重視起來，加強預防的力度。

除此之外，在空曠的位置盡量不要使用絕緣導線，要把絕緣導線設置在多回路中的下方；為了避免三相短路，還可以提高兩根導線的防雷水平，另一根正常絕緣就可以，也就是所說的不平衡絕緣法，在雷電電流不算過大時讓一相出現閃絡，防止多相短路問題的出現。

2.2 泄放技術

（1）采用放電間隙，配合重合閘和消弧線圈，泄放的效果同避雷器一致，只是熄滅續流的能力差，需要借自消弧線圈的正確運行來熄滅單相間隙的電弧。一旦是多相放電導致的短路配網跳閘，就要使用重合閘來進行供電工作。（2）安裝線路避雷器，避雷器在進行放電時能夠泄放雷電，同時還能夠較快的恢復絕緣的能力，有效避免了配網被雷擊引起一些問題。需要注意的是要保證泄放工作的順利，使接地電阻越小越好，交流無間隙MOA避雷器5kA下殘壓為5OkV，也就是沖擊電阻為10歐姆，如果接地裝置的沖擊電阻為5歐姆，5kA條件下的地網電位則為25kV，兩者相加為75kV，不會造成P15絕緣子的閃絡問題出現。另外避雷器的接地電阻要盡量為5歐姆左右，接地裝置盡量圍繞桿來進行敷設，形成一個完善的環形，有效的縮小沖擊系數。避雷器的工作面積同雷電的陡度和導線的波阻抗有著直接的關系，如果從感應雷電的電壓方面進行分析，避雷器的波頭較緩，相應的工作面積可以適當的增加，但是從配電線路絕緣水平的方面進行分析，避雷器的工作面積只能在100米左右。

2.3 躲避技術

（1）用架空絕緣電纜把架空裸導線替換掉，以地電位來保護導線，這是當前一種非常安全的方法，但是造價比較高，真正實施起來有一定的難度，目前城市網絡改造時，把電纜埋入地下并不是為了避免受到雷擊，更多的是為了凈化城市的環境。（2）通過安裝避雷針防止雷擊，這樣能避免配電線路受到雷電的損壞，為了更好的保證線路在雷過電壓時不出現閃絡的現象，這種設備要安裝在距離線路100米之外。

3 雷擊跳閘的治理對策

3.1 安裝分支分界開關

在配電線路的分支處、主線的中后處安裝分支分界開關，能夠在線路出現問題時及時切斷電源，有效的防止了整條線路都出現跳閘現象，極大的提高了供電的可靠性。

3.2 增強線路防雷設計標準

針對雷電對配網的破壞問題，按照規程的前提下增強線路的防雷設計標準，另外已經運行的線路的桿塔高度、結構，開展防雷改造具有局限性，因此必須從設計的源頭嚴格審查。針對500千伏的線路和同塔線路要采取5度以下負保護角；110、220千伏的線路分別采用15度和10度以下的保護角，避免線路繞擊出現跳閘的問題。

提高線路的絕緣設計，使用電弧距離大的絕緣子，提高玻璃絕緣子片數，用玻璃絕緣子或合成絕緣子來替換瓷絕緣子；玻璃絕緣子還適用于山頂或突出的位置，在提高絕緣能力的同時還要相應的增強塔頭尺寸和空氣間隙裕度，避免放電概率的增大。

3.3 提高繼電保護和重合閘管理水平

線路防雷在一次方面具有一定的局限性，配網的雷擊跳閘幾率達到一個可以承受的水平，雷擊跳閘是不能完全避免的，在采取防范措施的同時還要提高繼電保護和重合閘的管理水平，防止重合閘退出。

3.4 加強運行管理和科研工作

要建立一個線路雷擊跳閘記錄和防雷運行報表，詳細記錄雷擊跳閘的具體情況，對防雷工作的開展進行分析和總結；提高配網防雷工作的管理，經常性的查找雷擊故障位置，及時更換破舊的絕緣子；設定完善的設備檢測和改造的計劃，對突發問題做好處理措施，積極進行防雷科研和應用。

4 結束語

通過上述分析，配網防雷工作是一項長期的工作，由于氣候的變化，雷電出現的次數越來越多，配網跳閘的現象也隨之增多，因此開展防雷改造、進行有效的防雷措施是當前一項非常重要的任務，文章針對當前雷擊跳閘率和出現雷擊的原因，提出了幾點治理配網跳閘的對策，希望能對今后的防雷工作起到一些幫助。

參考文獻

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