论文部分内容阅读
国网江西分宜县供电有限责任公司 分宜 336600
摘要：10 kV配电网承担着直接向用户供电的任务，其性能的好坏直接关系到用电客户是否能够使用安全可靠的电能问题。因此，相关部门必须重视雷击现象，切实做好防雷工作。本文主要探索了10 kV配电网防雷工作中存在的问题，分析了出现问题的原因，并提出了相应的措施。
关键词：10kV配电网；防雷工作；存在问题；措施
所谓配电网，就是在电力网中起重要分配电能作用的网络。日常生活中，由于受雷击现象的影响，配电网中的电力线路、配电设备等经常受到一定程度的破坏。所以雷击现象必须引起重视，切实做好防雷工作。下面就10kV配电网防雷工作中存在的问题主要谈以下几个方面的内容。
1 10kV配电网防雷工作中存在的主要问题介绍
关于10kV配电网防雷工作中存在的问题，笔者认为主要有以下几个方面的问题相对比较突出。
（1）配电线路雷击故障突出。配电线路遭受雷击后，发生绝缘子闪络的杆塔相对集中，区段比较明显；输电线路遭受雷击，与所处的地形有直接的关系，不能以架空线路杆塔所在位置的高低作为判断杆塔是否会遭受雷击的判断依据，部分线路杆塔位置相对较低，但仍然遭受多次雷击；随电压等级的升高，线路产生边相故障跳闸的几率增大，说明线路发生绕击的可能性也增大；从开关保护动作情况来看，雷击不管造成单相或多相故障，重合闸重合成功的几率很高，约为70%～85%；由于配电线路雷击导线的耐雷水平低，每当配电线路发生绕击后，引起线路故障跳闸的概率非常大。
（2）变电站接地网存在很多问题。现实生活中的接地网电极（40×6mm热镀锌扁钢）已经彻底被腐蚀，除少数地方还能隐约看见残余的金属外，绝大部分的电极已经腐蚀成为氧化铁和泥土。接地引下线损坏，引下线有些用带绝缘外皮的铅线，内部折断不易发现，两边连接头易锈蚀，还有些在埋入土中与接地体连接处产生电化学腐蚀甚至断裂，使避雷器等防雷设备形同虚设；另外，一些变电所接地网采用了电解地极单放射线的敷设方式，容易形成跨步电压和遭受破坏，对变电所附近的人身安全和电网、设备的安全运行十分不利。
（3）目前大多数配电变压器的防雷保护是只在变压器高压侧装一组避雷器而低压侧不装。这在北方少雷区可行，但在南方多雷区和山区，就不可行了。配变常遭雷击损坏，这主要由逆变换正变换过电压所致，造成线路接地短路并跳闸。此外，为节约线路走廊用地和投资，常用多回路。而一旦雷击线路，绝缘子对地闪络并产生较大工频续流，则持续的接地电弧会波及同杆架设的其他回路而同时接地短路。
2 10kV配电网防雷工作中存在问题的原因分析
（1）由于一些特殊的山区丘陵等地形条件决定了线路的大高差、大挡距，存在线路保护角偏大，屏蔽效果差，增加被雷电绕击线路的概率。此外，采用高塔跨越森林，也增加雷击线路的概率。一些供电局对多雷击线路没有进行认真分析，未能采取有效的防雷措施。目前已有供电局在雷害严重线路装设了线路避雷器，但一些单位未能对其计数器进行跟踪监视，线路避雷器是否起到作用不明确。
（2）电网一般靠变电所出线侧和配电变压器高压侧的避雷器保护。线路中间多缺少避雷线保护而易受雷击，即使这些避雷器动作，较高的雷电过电压也会使线路绝缘子击穿放电。目前10kV配电网所用避雷器较杂，其额定电压、动作电压及其残压差异较大，而配电网又极易由雷电过电压引发弧光接地过电压和铁磁谐振过电压，经常导致避雷器爆炸。
3 10kV配电网防雷工作中针对存在的问题应采取的措施
3.1提高线路绝缘水平降低10kV配电线路闪络概率
由于配电网绝缘水平低，当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时，极易造成线路绝缘子闪络等事故，可采用增强线路绝缘的方法和采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号等方法提高线路绝缘水平。
3.2架空绝缘导线雷击断线防护措施
根据对雷击架空绝缘线路断线机理的分析并结合实验室试验的结果分析，针对雷击架空绝缘线路的断线事故提出三点措施进行预防：
（1）提高线路局部绝缘水平 为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘，使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线，通过上述方式可有效提高线路的冲击放电电压。
（2）安装避雷器进行保护
在配电线路中使用线路避雷器取得了较好的防雷效果，借鉴于此，可以在配电线路中使用该方法，使用避雷器后，对架空绝缘线路形成有效的保护。
（3）在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿。
3.3采用间隙与避雷器配合对10kV配电线路进行保护
（1）避雷器的安装避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果，但是避雷器只能保护安装避雷器的当级杆塔，如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护，将取得很好的效果，但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合，而且全线安装避雷器的运行维护也是很大的问题，因此，应当在配电线路中有选择的安装避雷器进行保护。
（2）并联间隙绝缘子的使用
根据保护间隙的功用，保护间隙和线路绝缘子串的绝缘配合应该满足以下两个方面的设计要求：首先，保护间隙距离的设计应当在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部，并引导故障电流入地，以便保护绝缘子、线路零部件和导线。雷击闪络时，放电应当起始于间隙的一个电极，终止于另一个电极，电弧应尽量不接触绝缘子表面。试验发现，装有间隙的绝缘子串放电有通络和沿络两种情况。
3.4降低10kV配电设备的接地电阻
在配电线路中，降低接地电阻的主要采用以下两种方法：
（1）水平接地体。一般在配电线路中均采用这种方式进行降阻，从对长沙与衡阳地区的调研中发现，这种方法难以达到目标值要求，且及易腐蚀，使用年限不长。
（2）施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果明显。
3.510kV配电设备的防雷保护
（1）配电变压器的防雷保护
对配电变压器的保护应该在低压侧装设低压避雷器，与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地，称为“四点共一地”。接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下。
（2）柱上开关的防雷保护
为了电网运行方面的需要，在6～10kV电网中安装了一定的柱上开关与刀闸，这对保证配电网的运行方式的灵活性，提高供电可靠性起了很大的作用，但是往往缺忽略了这些开关设备的防雷保护措施，在柱上开关和刀闸处有些没有安装避雷器保护，或者仅仅在开关的一侧装设避雷器保护，当开关断开时，将会造成雷电波的全反射，在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏，因此，开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要一部分，应该在开关或刀闸两侧安装避雷器对进行保护，避免在防雷保护上存在的缺陷。
（3）电缆分支箱的防雷保护 在10kV电缆化的环网供电系统中，需采取措施抑制感应雷过电压，通常的措施是采用避雷器，其保护点位置的选择有两种做法，一是在整个环网回路中的每个单元均安装避雷器。方法二则有选择地在环网单元安装避雷器保护。
4 结语
雷电是一种自然现象，随意性很大。10kV配电网系统由于其分布广、设备多、绝缘水平低的特点，易发生雷击过电压而造成绝缘事故。因此，加强10kV配电网的防雷工作是必要和必须的，相关部门必须加强重视。
参考文献：
[1]吴小云.探索10kV配电线路防雷技术方案[J].通讯世界.2014（06）.
[2]吴长兰.地区配网存在问题及对策[J].农村电气化.2010（01）.
[3]黄建杨.配电网防雷工作中存在的问题探讨[J].农村电工.2010（10）.
摘要：10 kV配电网承担着直接向用户供电的任务，其性能的好坏直接关系到用电客户是否能够使用安全可靠的电能问题。因此，相关部门必须重视雷击现象，切实做好防雷工作。本文主要探索了10 kV配电网防雷工作中存在的问题，分析了出现问题的原因，并提出了相应的措施。
关键词：10kV配电网；防雷工作；存在问题；措施
所谓配电网，就是在电力网中起重要分配电能作用的网络。日常生活中，由于受雷击现象的影响，配电网中的电力线路、配电设备等经常受到一定程度的破坏。所以雷击现象必须引起重视，切实做好防雷工作。下面就10kV配电网防雷工作中存在的问题主要谈以下几个方面的内容。
1 10kV配电网防雷工作中存在的主要问题介绍
关于10kV配电网防雷工作中存在的问题，笔者认为主要有以下几个方面的问题相对比较突出。
（1）配电线路雷击故障突出。配电线路遭受雷击后，发生绝缘子闪络的杆塔相对集中，区段比较明显；输电线路遭受雷击，与所处的地形有直接的关系，不能以架空线路杆塔所在位置的高低作为判断杆塔是否会遭受雷击的判断依据，部分线路杆塔位置相对较低，但仍然遭受多次雷击；随电压等级的升高，线路产生边相故障跳闸的几率增大，说明线路发生绕击的可能性也增大；从开关保护动作情况来看，雷击不管造成单相或多相故障，重合闸重合成功的几率很高，约为70%～85%；由于配电线路雷击导线的耐雷水平低，每当配电线路发生绕击后，引起线路故障跳闸的概率非常大。
（2）变电站接地网存在很多问题。现实生活中的接地网电极（40×6mm热镀锌扁钢）已经彻底被腐蚀，除少数地方还能隐约看见残余的金属外，绝大部分的电极已经腐蚀成为氧化铁和泥土。接地引下线损坏，引下线有些用带绝缘外皮的铅线，内部折断不易发现，两边连接头易锈蚀，还有些在埋入土中与接地体连接处产生电化学腐蚀甚至断裂，使避雷器等防雷设备形同虚设；另外，一些变电所接地网采用了电解地极单放射线的敷设方式，容易形成跨步电压和遭受破坏，对变电所附近的人身安全和电网、设备的安全运行十分不利。
（3）目前大多数配电变压器的防雷保护是只在变压器高压侧装一组避雷器而低压侧不装。这在北方少雷区可行，但在南方多雷区和山区，就不可行了。配变常遭雷击损坏，这主要由逆变换正变换过电压所致，造成线路接地短路并跳闸。此外，为节约线路走廊用地和投资，常用多回路。而一旦雷击线路，绝缘子对地闪络并产生较大工频续流，则持续的接地电弧会波及同杆架设的其他回路而同时接地短路。
2 10kV配电网防雷工作中存在问题的原因分析
（1）由于一些特殊的山区丘陵等地形条件决定了线路的大高差、大挡距，存在线路保护角偏大，屏蔽效果差，增加被雷电绕击线路的概率。此外，采用高塔跨越森林，也增加雷击线路的概率。一些供电局对多雷击线路没有进行认真分析，未能采取有效的防雷措施。目前已有供电局在雷害严重线路装设了线路避雷器，但一些单位未能对其计数器进行跟踪监视，线路避雷器是否起到作用不明确。
（2）电网一般靠变电所出线侧和配电变压器高压侧的避雷器保护。线路中间多缺少避雷线保护而易受雷击，即使这些避雷器动作，较高的雷电过电压也会使线路绝缘子击穿放电。目前10kV配电网所用避雷器较杂，其额定电压、动作电压及其残压差异较大，而配电网又极易由雷电过电压引发弧光接地过电压和铁磁谐振过电压，经常导致避雷器爆炸。
3 10kV配电网防雷工作中针对存在的问题应采取的措施
3.1提高线路绝缘水平降低10kV配电线路闪络概率
由于配电网绝缘水平低，当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时，极易造成线路绝缘子闪络等事故，可采用增强线路绝缘的方法和采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、更换绝缘子型号等方法提高线路绝缘水平。
3.2架空绝缘导线雷击断线防护措施
根据对雷击架空绝缘线路断线机理的分析并结合实验室试验的结果分析，针对雷击架空绝缘线路的断线事故提出三点措施进行预防：
（1）提高线路局部绝缘水平 为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘，使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线，通过上述方式可有效提高线路的冲击放电电压。
（2）安装避雷器进行保护
在配电线路中使用线路避雷器取得了较好的防雷效果，借鉴于此，可以在配电线路中使用该方法，使用避雷器后，对架空绝缘线路形成有效的保护。
（3）在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿。
3.3采用间隙与避雷器配合对10kV配电线路进行保护
（1）避雷器的安装避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果，但是避雷器只能保护安装避雷器的当级杆塔，如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护，将取得很好的效果，但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合，而且全线安装避雷器的运行维护也是很大的问题，因此，应当在配电线路中有选择的安装避雷器进行保护。
（2）并联间隙绝缘子的使用
根据保护间隙的功用，保护间隙和线路绝缘子串的绝缘配合应该满足以下两个方面的设计要求：首先，保护间隙距离的设计应当在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部，并引导故障电流入地，以便保护绝缘子、线路零部件和导线。雷击闪络时，放电应当起始于间隙的一个电极，终止于另一个电极，电弧应尽量不接触绝缘子表面。试验发现，装有间隙的绝缘子串放电有通络和沿络两种情况。
3.4降低10kV配电设备的接地电阻
在配电线路中，降低接地电阻的主要采用以下两种方法：
（1）水平接地体。一般在配电线路中均采用这种方式进行降阻，从对长沙与衡阳地区的调研中发现，这种方法难以达到目标值要求，且及易腐蚀，使用年限不长。
（2）施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果明显。
3.510kV配电设备的防雷保护
（1）配电变压器的防雷保护
对配电变压器的保护应该在低压侧装设低压避雷器，与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地，称为“四点共一地”。接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下。
（2）柱上开关的防雷保护
为了电网运行方面的需要，在6～10kV电网中安装了一定的柱上开关与刀闸，这对保证配电网的运行方式的灵活性，提高供电可靠性起了很大的作用，但是往往缺忽略了这些开关设备的防雷保护措施，在柱上开关和刀闸处有些没有安装避雷器保护，或者仅仅在开关的一侧装设避雷器保护，当开关断开时，将会造成雷电波的全反射，在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏，因此，开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要一部分，应该在开关或刀闸两侧安装避雷器对进行保护，避免在防雷保护上存在的缺陷。
（3）电缆分支箱的防雷保护 在10kV电缆化的环网供电系统中，需采取措施抑制感应雷过电压，通常的措施是采用避雷器，其保护点位置的选择有两种做法，一是在整个环网回路中的每个单元均安装避雷器。方法二则有选择地在环网单元安装避雷器保护。
4 结语
雷电是一种自然现象，随意性很大。10kV配电网系统由于其分布广、设备多、绝缘水平低的特点，易发生雷击过电压而造成绝缘事故。因此，加强10kV配电网的防雷工作是必要和必须的，相关部门必须加强重视。
参考文献：
[1]吴小云.探索10kV配电线路防雷技术方案[J].通讯世界.2014（06）.
[2]吴长兰.地区配网存在问题及对策[J].农村电气化.2010（01）.
[3]黄建杨.配电网防雷工作中存在的问题探讨[J].农村电工.2010（10）.