山区配电网防雷水平的提升措施

2018-10-30广州中光电气科技有限公司

大众用电 2018年8期

● 广州中光电气科技有限公司孙鹏蔡轫

1 山区配电网防雷概况

以广东省某山区县为例，该地区多为山地和丘陵地形，地处亚热带季风气候，雨量充沛，年均雷暴日约为80天左右，是雷电活动频繁而密集的地区。

该地区线路走廊环境复杂，大多途经山地、丘陵，输电线路多处还需跨越高山、河谷等地形，档距大，多基杆塔架设于山坳口、迎风坡、高山顶端、线路交叉跨越等易受雷击的地点。在雷雨多发时节，由于热对流引起的强风、磁暴以及热带气旋等不可抗力的因素，部分线路常遭遇雷击断线、跳闸，台区避雷器和变压器被烧坏等故障。

2 配电网防雷运行情况分析

2.1 山区配网线路故障原因

2015～2017年该山区配电网中压线路跳闸（重合闸成功除外）原因中，雷击、树木影响、用户设备故障是该配网线路故障跳闸的三大主要原因。自然灾害中雷击引发的跳闸占总跳闸次数比重最大，须重视线路防雷工作，减少雷害事故。

通过对该山区3年来雷击跳闸占总跳闸百分比数据的分析，雷击引起线路故障跳闸的比重分别为60.9%、37.3%和43.4%，整体下降趋势明显，说明近几年该地区的防雷工作取得一定成效。但2016年到2017年的故障跳闸比重却由37.3%上升到了43.4%，具体有以下两方面的原因：一是该地区虽然对部分雷击频发的输电线路采取了防雷措施，但其余输电线路仍未采取相应的防雷措施，线路上安装的P-15型针瓶绝缘子占比高，其耐压水平低，一旦落雷则易造成线路故障。二是照搬其他防雷效果优良地区完全一致的防雷措施工作，没能根据实际情况制定符合自身需求的防雷措施，未能取得预期的理想防雷效果。该地区由于是山区县，线路途径地形复杂多变，多处输电线路处于山顶、迎风坡、山坳口等特殊地段，而此类输电线路往往是雷患重灾区，所以针对该地区线路的特殊性，应该详细勘察其具体情况，制定对应的专用防雷方案，才能从整体上有效地解决该地区输电线路雷击故障问题。

2.2 配网设备损坏数据统计

该山区近年来配网雷击设备损坏数据如表1所示。对表1的数据进行分析，从配网雷击损坏的防雷保护设备类型角度来看，绝缘子、配电型无间隙避雷器、摘挂式避雷器雷击损坏事故最为频发。若对配电线路这三大故障类型能够进行相应的重点防雷保护，可明显降低配电线路的雷击故障率。在线路上加装堵塞式避雷器，不仅可以降低绝缘子的损坏率，而且能为输电线路提供泄流通道，避免配电型无间隙避雷器、摘挂式避雷器频繁动作，同时也可降低其损坏率。

表1 广东省某山区配网雷击设备损坏数据表

3 配电网防雷存在的问题

3.1 输电线路存在的问题

3.1.1 架空线路绝缘子防雷水平低

目前，该山区的大部分架空线路缺乏防雷措施，线路采用的绝缘子类型主要为P-15的针瓶绝缘子，雷电冲击耐受水平低，在雷电过电压的作用下极易发生内部击穿，存在严重的安全隐患。

3.1.2 雷击高发段缺乏有针对性的防雷措施

由于该山区多处线路位于迎风坡、山顶、山坳口等雷电易击地形，导致线路或杆塔极易遭受直击雷，但此类线路缺乏有针对性的相关雷电直击防护措施，影响配电线路的安全运行。

3.2 台区存在的问题

3.2.1 台区避雷器通流能力小

部分台区无间隙氧化锌避雷器通流能力小，发生雷电流时无法及时泄放，导致避雷器损坏时有发生。

3.2.2 无间隙氧化锌避雷器没加装脱离装置

无间隙氧化锌避雷器是保护台区设备的重要元件，但该地区的无间隙避雷器缺乏故障识别标识与脱离装置，导致部分已经劣化的避雷器依然在电网系统中运行。当雷电过电压侵袭台区设备时，已经劣化的避雷器无法及时脱离电网系统，对台区设备将造成极大的安全隐患，严重时直接导致变压器烧坏、居民用电大面积断电等重大事故，影响供电稳定性和可靠性。

3.2.3 台区避雷器接地路径不合理

台区避雷器用于线路保护时，避雷器与被保护设备接地路径不合理。运行中的避雷器动作以后，雷电流通过避雷器上下连接引线进入大地，由于避雷器上下引线自身存在电感，在中等的雷击下，连接线上的压降便达数十千伏，加上避雷器的残压，易造成避雷器损坏或变压器绝缘击穿。因此，避雷器的引线必须尽量短，避雷器与被保护设备接地线“两点共地”，应合理地选择等电位点，减少设备之间电位差。