摘要：针对当前半山区电网运行中的雷击问题，在传统方式的基础上，提出合理建议，并结合运行经验，多方面进行提升绝缘能力与泄流能力达到提升防雷能力，从而提高运行稳定性的目的。
关键词：配电线路；避雷器；防雷措施
冀东半山区地处偏远，空气潮湿，为雷电多发区，雷云较低，对地放电频繁、强度很大，且半山区实际情况限制，多数配电变压器为农村服务，从线路接出引线，变台多直接位于杆塔附近，处在较为恶劣的环境中运行。电网分布地区地势平坦，高耸的线路杆塔具有引雷作用，由于雷电原因造成电网故障的情况时有发生，会给生产带来一定程度的损失。通过合理添加、配置设备来增加防雷能力及雷击后的泄流能力，增加设备安全性，提高运行可靠性。
1 当前方式的分析
公司配电网线路具有分布广、设备多、绝缘水平低和骨架结构广，架空线路无避雷线，远离城市，周围无高大建筑物或树木遮蔽，更易遭受雷击的特点，所以一旦遇到雷雨天气，较易发生雷电事故，影响生产部门正常轮转运作。现对于上述问题进行分析：
（1）现行10kV配电线路情况
10kV配电线路因未架设避雷线，暴露于旷野之上，防雷击能力较差，当线路被遭遇直击雷时会产生电压幅值很高的大气过电压，其数值可高达数百千伏，雷电流高达数十千安，此种雷击威胁性极大，对于设备的损害性也极其严重。雷击导线附近时，会产生感应过电压，10kV输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压为95kV。在感应过电压的作用下将会产生绝缘子闪络，严重时两相绝缘子同时闪络，造成相间短路，从而引起系统跳闸。
（2）线路变压器的接线方式
当前的配电变压器只在高压侧相线与地之间直接连接一组避雷器，低压侧一点接地。且10kV配电线路上未架设避雷线、线路避雷器等保护措施。因此，配电线路遭受直击雷时无法防护。所以更有必要采取相应的改进措施。
（3）雷电流进入变压器高压侧
当雷电流由高压侧进入时，雷电侵入波幅值大，时间短，将迅速的引起高压侧单相、两项甚至三相闪络，避雷器动作，在接地电阻R上产生很大的电压降。此压降造成低压侧中性点电位急剧升高，并叠加在低压绕组上产生大气过电压，危及低压绕组绝缘。与此同时，经过电磁感应过程在高压绕组上产生高电压。这个感应电压通常称此为逆变换过电压。此逆变换过电压幅值取决于侵入波电流幅值、波长、接地电阻及变压器变比等因素。由雷电流产生的高电压沿高压绕组组成线性分布，最大值出现在高压绕组中性点上，大大超过了变压器绝缘的耐压值，导致变压器中性点附近的绝缘击穿。
（4）雷电流进入变压器低压侧
当雷电流从低压侧进入产生正变换过电压时。因低压电网网络大，也容易遭受雷击。当配电变压器低压侧线路遭受雷击时，雷电波由低压线路侵入，在低压绕组侧产生冲击电流，冲击电流侵入低压绕组经中性点接地装置入地，接地电流在接地电阻R上产生压降。这个压降将造成低压侧中性点电位急剧升高，并叠加在低压绕组上，从而产生过电压，危及低压绕组。同时，这个冲击电流按匝数比在高压绕组上产生感应电动势E，使高压侧中性点电位大大提高，并与绕组的相电压叠加，致使高压绕组出现有可能超过匝间绝缘全波冲击强度l倍以上的过电压，导致匝间绝缘击穿。
（5）接地电阻
接地体位于地下，需要做好维护工作，防止其受潮、被腐蚀、断点等问题出现。上述情况都可使接地电阻上升至数十欧姆甚至更高。当避雷器动作，雷电流通过接地装置时，由于接地电阻过高将在此产生很高的电位。对线路，变压器绕组将发生反击，损坏设备，影响生产。
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2 防雷措施
2.1配电变压器加装电抗器和避雷器
该接线方式为：在变压器前增加一组电抗器，在变压器高低压两侧各增加一组避雷器。电感线圈有两个作用：一是根据楞次定律，L数值越大，对于突变电流起的作用越大，所以当雷电流沿线传播达到电感线圈的时候，可以有效的限制电流突变，从而避免电流进入变压器，要结合实际情况选取电抗器Z的数值。二是将雷电波反射到G1端，从而抬高端电压，加速避雷器G1动作，迅速泄流，从而将经由线路传向配电变压器的电压幅值和陡度都进行了有效控制，一定程度上可以保证配电变压器的安全稳定运行。
2.2改善接地条件
2.2.1改善接地装置
采用接地装置可采用四边放射形接地，水平接地体在土壤中埋设深为0.6～0.8m，垂直接地体则是在水平接地体的基础上打入地里的。接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体一般采用4根长度为5m的40mm×4mm的扁钢，垂直接地体采用5根长度为2.5m的50mm×50mm×5mm的角钢分别与水平接地每隔5m焊接一处。顶端采用垂直接地极。接地装置的工频接地电阻应控制在10Ω以下。对于重要变压器和避雷器的接地电阻不大于4Ω。并对接地极和接地引下线采取防腐措施，如在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂以提高抗腐蚀能力。
2.2.2合理设计接地线
选择合适截面的导线，与避雷器、变压器的接地引下线。如接地线太长，其电感压降较大.将与避雷器残压叠加，共同作用于绕组，这会对主绝缘产生较大威胁。因此应尽可能缩短接地线长度，从而缩短泄流路径，其截面积应满足其最大入地电流热稳定的要求，并尽量使接地线以合理的较短路径入地。
2.3提高线路耐雷性能
提高整体线路的耐雷水平，可采用瓷横担或者高一级绝缘子，因配电网线路过广，整体采用避雷针、避雷线是不现实的，而10kV系统中性点不接地，档距也较小。因为其杆塔的承线方式，最上方的导线也可以起到避雷线的作用，所以在线路最上方导线绝缘子每隔一段适当距离装设一个接地的保护间隙。
2.4合理安装氧化锌避雷器
氧化锌式避雷器对于有效防止雷击过电压、雷电波入侵有良好的效果，也具有较好的抗污秽性能，更换现有的阀室避雷器。
2.5可装设简易避雷针
在重要变压器处加装简易避雷针.在雷电活动频繁地区或易受雷电的线路杆塔处.可用钢胶线制成简单避雷针安放在配电变压器前后的1、2基杆塔周围，这样可有效提高防雷效果。
2.6合理投运重合闸
线路重合闸的合理设置和投运，将能够有效的避免雷电引发故障的影响范围，因雷电引发的绝缘子闪络等现象多为瞬时性故障，采用重合闸能够明显的提高运行可靠性，但重合闸也是有一定弊端的，在重合到永久故障时或重合时间过段，都会对线路设备造成再次冲击。故要合理的设置重合闸，通过实际论证投运重合闸。
3 结束语
本文针对10kV线路电气特点，绝缘条件，并分析现有运行方式及防雷特性，从雷击导致超出设备绝缘水平引发线路跳闸，设备损坏的问题入手，进行限制侵入雷电流幅值、削弱线路影响范围、减少配电变压器损坏，提出了为半山区电网提高配电线路防雷水平和供电可靠性的措施。
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论文作者:杨立华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/13
标签：过电压论文; 雷电论文; 线路论文; 绕组论文; 变压器论文; 避雷器论文; 低压论文; 《基层建设》2018年第20期论文;