多雷区农村电网防雷保护刍议

林浩

摘 要：农村10-35kV电网，一般没有全线避雷线保护，35kV只设1-2km的进线段保护，且线路绝缘水平较低，有些变电所在雷电活动强烈时，线路全部会跳，极大的影响了供电可靠性和电网安全。

关键词：多雷区;农村电网;防雷保护

1.多雷区农村电网防雷保护的现状分析

农村10-35kV电网，一般没有全线避雷线保护，35kV只设1-2km的进线段保护，且线路绝缘水平较低，再加上有如蜘蛛网状的网络结构，不但直击雷能造成雷害事故，且感应雷也能造成较大的危害，特别是位于山区的农村电网中，雷电活动强烈，雷击跳闸率占其总故障率的80%以上，且经常有柱上开关、刀闸、避雷器、变压器、套管等设备在雷电活动时损坏，有些变电所在雷电活动强烈时，所有10kV线路全部跳光，极大的影响了供电可靠性和电网安全。

一是10kV电网沿线路没有避雷线，主要是靠安装在线路上的避雷器进行保护，而这些避雷器一般安装在变电所的出线侧和配电变压器的高压侧，线路中间缺少保护，如线路遭受雷击，即使这些避雷器动作，那么线路绝缘子在较高的雷电过电压作用下也会击穿放电。且农村电网所用的避雷器比较杂，既有新型的氧化锌避雷器，又有老式的碳化硅避雷器;既有带间隙的，又有不带间隙的，其额定电压，动作电压及动作后的残压有较大的差异。

二是35kV电网目前还是一些地区的主要配电网络，35kV电网只设进线段保护，线路没有直击雷保护措施。而在山区的农网35kV线路要穿越山川、河流，大部分在崇山峻岭中穿行，而这些地方往往都是雷电活动频繁的地区。由于线路缺少直击雷防护措施，容易遭受雷击。经检查和统计，在35kV线路中还存在着易击段和易击杆塔，也就是说这些线段的某些杆塔经常遭受雷击，雷电的活动具有一定的规律性。由于缺少直击雷防护措施，线路的绝缘水平又相对较低，一旦线路遭受雷击，必将引起线路跳闸，或造成绝缘子损坏，严重时还会造成倒杆断线。再加上进线段保护存在的接地问题，雷电波不能得到有效衰减，雷电波会沿线路侵入到变电所，造成变电所设备的损坏，这些情况在福建多雷的山区非常普遍。

三是变电所的防雷保护，主要是接地问题，据调查，福建沿海接地装置腐蚀严重，一般钢接地体的使用寿命仅为6-8年，而过去对接地问题未受到应有的重视。这除了与变电站的接地严重腐蚀造成设备“失地”有关外，还与架空线路的接地装置严重腐蚀，架空地线“失地”造成架空地线失去应有的作用，使雷电波不能得到有效衰减有关。

四是配电设备问题。柱上开关和刀闸的防雷保护上存在有严重的缺陷，即在柱上开关和刀闸处没有安装避雷器保护，或者仅在开关的一侧装避雷器保护。这样当开关或刀闸断开时，线路遭受雷击，雷电波沿线路传播，到开关或刀闸开断处，将发生雷电波的全反射，反射后雷电压将升高一倍，这个电压会危及开关或刀闸的绝缘，使开关内部或外部绝缘发生击穿。

2.多雷区农网防雷保护整改措施

一是加强改善避雷器保护。因中压电网的主要防雷措施是避雷器，规范、完善避雷器的保护就非常重要。根据10-35kV中压电网的现状，在避雷器的保护上可在如下一些方面进行治理：在避雷器的选型上应选用保护性能好的氧化锌避雷器，逐步淘汰碳化硅避雷器，为了保证避雷器适应中压电网的内过电压状况，不在内过电压下动作损坏，可适当提高氧化锌避雷器的额定电压和荷电率。在柱上开关和刀闸两侧装避雷器保护，以防止线路遭雷击时的开路反射，而击坏开关和刀闸。在配电变压器的高、低压侧同时装合适的避雷器进行保护，防止正变换过电压和逆变换过电压造成配电变压器的损坏。加强避雷器的运行维护和试验，防止因避雷器自身故障而造成的电网接地短路事故。在雷电活动频繁地区，或者容易遭受雷击的线路杆塔加装避雷器进行保护，根据经验，为了减少维护工作量，可以安装复合绝缘的氧化锌线路避雷器进行保护。

二是整改农村变电所的接地装置，完善变电所防雷保护措施。对运行6年及以上变电所的接地，要进行全面的检查和试验，重点进行设备接地连通试验、电位分布试验、接地电阻试验和开挖检查接地装置的锈蚀情况，特别是接地引下线的锈蚀情况。对不合要求的地网要及时地进行全面改造，改造应注重接地装置的降阻改造、防腐改造和地网均压改造。对高腐蚀地区的土壤要采取切实可行的接地网防腐措施。实践证明，在钢接地体四周施加GPF—94高效膨润土降阻防腐剂，除具有很好的降阻效果和稳定接地参数的效果外，更具有非常好的防腐效果，经检验对钢接地体的腐蚀率为4.9Χ10-4mm/年。接地改造要全面、彻底地改造，使之达到相关标准的要求，不能采取头疼医头、脚疼医脚的方式进行局部修补。完善变电所直击雷防护和线路来波保护，对变电所避雷针的保护范围要进行校核，对避雷针的接地要进行测量、检查和整改;要完善、统一变电所的避雷器配置，并且在高、中、低各个电压等级完善避雷器保护。在避雷器选型上，要选用特性好的氧化锌避雷器，避雷的接地引下线符合要求。避雷器的接地要设置集中接地装置，并且要有改善冲击电位分布的措施。对避雷器要定期进行试验和检查，使之真正起到有效的保护作用。完善变电所的进线段保护，进线段保护对变电所来说致关重要，它可以使雷电波得到有效地衰减，降低雷电过电压的幅值和陡度，这就要求进线段保护要有足够的长度和良好的接地。

三是完善35kV线路的防雷保护措施。在35kV进线终端杆加装线路避雷器保护，用以防止线路备用时，沿线路侵入的雷电波开路反射击坏开关设备，此避雷器在线路正常运行时，可用来限制沿线路侵入到变电所的雷电波。

四是完善10kV電网的防雷保护措施。对电容电流超过10A的电网安装预调式自动跟踪补偿消弧装置进行补偿，这是有效降低线路建弧率提高供电可靠性的非常有效的措施，因为雷电过电压虽然幅值很高，但作用时间很短，绝缘子发生的热破坏大都是由于雷电流过后的工频续流引起的。而工频续流，实际就是电网的电容电流，而某些型号的自动跟踪补偿消弧装置能把补偿后的残流控制在5A以下，这就为雷电流过后的可靠熄弧创造了条件。同时，中压电网加装自动跟踪补偿消弧装置后还能有效地防止弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。提高自动重合闸的投运率，并加强中压电网的运行维护，及时排除绝缘缺陷，提高电网的耐雷水平，是减少雷击跳闸率，提高供电可靠性，保证电网安全的有效措施。在配电变压器高低压侧同时安装避雷器进行保护，把避雷器的接地、变压器的低压中性点和变压器外壳实行“三点一地”接地方式，接地电阻不应大于10Ω，重要变压器和避雷器的接地电阻不应大于4Ω。避雷器等防雷设备的接地引下线要用圆钢或扁钢，要有防止连接处锈蚀和地下部分因锈蚀开路的措施。

总 结

农村电网建设对农村的发展起着很重要的作用。因此，要加快科技创新，推动农村电网建设和新型农村社区建设，加大农村电网防雷保护。

参考文献

[1] 黄伟超，何俊佳，陆佳政，等.实际雷电活动分布下的线路雷击跳闸率计算[J].高电压技术，2008

[2] 彭海涛.山区10kV配网架空线路差异化防雷策略研究[D].华南理工大学，2011.