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電力運行安全,配電網(wǎng)的安全運行
針對2005年雷電地點(diǎn)較為集中，雷擊傷害程度大、時(shí)間長(cháng)、雨量大的特點(diǎn)，統計了35 kV架空線(xiàn)路發(fā)生的故障率比往年高，損壞的程度比往年嚴重，通過(guò)對雷害的分析，提出了35 kV架空線(xiàn)路防雷的措施，達到減少架空線(xiàn)路雷擊跳閘事故的目的，保證線(xiàn)路的安全運行和對用戶(hù)不間斷地供電。
1 35 kV線(xiàn)路現狀
南京供電公司共有35 kV線(xiàn)路39條，線(xiàn)路長(cháng)度約350 km，半數以上的線(xiàn)路處于丘林地帶的小山區和水網(wǎng)平坦地帶，線(xiàn)路起始兩端1～2 km的線(xiàn)路架設架空地線(xiàn)，線(xiàn)路中間絕大多數的線(xiàn)路長(cháng)度無(wú)架空地線(xiàn)，桿塔采用金屬或混凝土。
2 35 kV線(xiàn)路雷擊統計
2005 年6月15日至8月4日共發(fā)生24起35 kV線(xiàn)路雷擊故障，重合成功17次；試送成功4次；設備故障3次。6月15日1:12分，35 kV八四線(xiàn)斷路器速斷動(dòng)作，4#和5#頂線(xiàn)被雷擊而斷線(xiàn)，線(xiàn)路處于空曠地帶；7月30日15:08分，35 kV長(cháng)蘆斷路器速斷保護動(dòng)作，55#耐張塔頂線(xiàn)跳線(xiàn)被雷擊中斷開(kāi)，頂線(xiàn)與一邊線(xiàn)合成絕緣子被雷擊，桿塔位于平地；8月4日20:09分，35 kV瓜埠線(xiàn)斷路器速斷保護動(dòng)作，18#直線(xiàn)桿頂線(xiàn)（黃）、邊線(xiàn)（綠）被雷擊，頂線(xiàn)與一邊線(xiàn)防污瓷絕緣子被雷擊碎，頂線(xiàn)雷擊斷線(xiàn)，桿位于空曠地帶且地勢較高。
3 雷擊區和遭遇雷擊的線(xiàn)路
根據多年運行經(jīng)驗分析，架空線(xiàn)路故障一半以上是雷擊引起的，所以防止雷擊跳閘可大大降低架空線(xiàn)路的故障，進(jìn)而降低電網(wǎng)中事故的發(fā)生頻率，確定雷擊區和易遭雷擊的線(xiàn)路及桿塔，便于針對性地做好防雷工作，確保線(xiàn)路的安全運行。
4 雷害的形式
為了防止雷擊電氣設備而發(fā)生事故，通過(guò)對雷擊區的確定，進(jìn)而對35 kV線(xiàn)路采取針對性的防護措施，使其免受雷擊，或擊而不閃，閃而不弧，從而保證了電氣設備的安全和穩定的供電。
雷擊造成的事故稱(chēng)為雷害事故，雷擊引起線(xiàn)路閃絡(luò ),一般有兩種形式。
4.1 反擊
雷電擊在桿塔或避雷線(xiàn)上，此時(shí)作用在線(xiàn)路絕緣上的電壓達到或超過(guò)其沖擊放電電壓，則發(fā)生自桿塔到導線(xiàn)的線(xiàn)路絕緣反擊。其電壓等于桿塔與導線(xiàn)間的電位差。雷擊桿塔時(shí)，最初幾乎全部電流都流經(jīng)桿塔及其接地裝置，隨著(zhù)時(shí)間的增加，相鄰桿塔參與雷電流泄放入地的作用愈來(lái)愈大，從而使被擊桿塔電位降低。為此，要求提高 35 kV線(xiàn)路無(wú)架空地線(xiàn)的絕緣水平外，應降低線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地電阻。
4.2 繞擊
雷電直接擊在相線(xiàn)上。電擊的概率與雷電在架空線(xiàn)路上的定向和迎面先導的發(fā)展有關(guān)，若迎面先導自導線(xiàn)向上發(fā)展，就將發(fā)生繞擊。一般與導線(xiàn)的數目和分布，鄰近線(xiàn)路的存在，導線(xiàn)在檔距中的弛度及其它幾何因素等都有關(guān)系。為此，要求加強線(xiàn)路絕緣、降低桿塔的接地電阻，重雷區的線(xiàn)路架設耦合地線(xiàn)等。
對于35 kV無(wú)架空地線(xiàn)的線(xiàn)路，雷擊概率很高。雷電流相當大時(shí)，則雷擊電壓過(guò)高，就近通過(guò)支持絕緣子對地放電，形成閃絡(luò )，嚴重時(shí)引起線(xiàn)路斷線(xiàn)、絕緣子擊穿等故障。
5 雷害事故的判別及特征
5.1 容易遭受雷擊的地段的桿塔
·山頂的高位桿塔或向陽(yáng)半坡的高位桿塔；
·傍山又臨水域地段的桿塔；
·山谷迎風(fēng)氣流口上的桿塔；
·處于兩種不同土壤電阻率的土壤接合部的桿塔。
5.2 根據雷害特點(diǎn)進(jìn)行判別
反擊的特征：
·桿塔的耐雷水平很低時(shí)；
·接地電阻大，同一桿塔有多相閃絡(luò )；
·閃絡(luò )桿塔在易受雷擊地區，歷年落雷頻繁；
·相鄰的桿塔可能同時(shí)閃絡(luò )(但不同相)。
繞擊的特征：
·桿塔處于易受雷擊地區，歷年落雷頻繁；
·桿塔的耐雷絕緣水平設計很高；
·接地電阻很小，同一桿塔發(fā)生多相閃絡(luò )；
·一基桿塔或相鄰兩基桿塔的頂相或同一邊相閃絡(luò )；
·山區較高的桿塔，相鄰兩基中相或邊相閃絡(luò )。
6 35 kV架空輸電線(xiàn)路的防雷保護
架空線(xiàn)路每年要經(jīng)受幾次到幾十次的雷擊，雷電擊中導線(xiàn)時(shí)，伴隨著(zhù)很大的電流流過(guò)，在相導線(xiàn)上所產(chǎn)生的沖擊電壓會(huì )達到絕緣不能承受的高電壓。
35 kV中性點(diǎn)絕緣系統的線(xiàn)路常采用金屬或混凝土電桿，因為這些線(xiàn)路的絕緣強度很低，實(shí)際上任何一次擊中架空地線(xiàn)的雷電，都可以引起從地線(xiàn)到導線(xiàn)的反擊，故在這些線(xiàn)路上采用避雷線(xiàn)是不合適的，一般只在進(jìn)出線(xiàn)兩端安裝一小段，對這些線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，最有效的提高耐雷水平的措施，是裝設避雷針、避雷器和保護間隙，雷區活動(dòng)頻繁的線(xiàn)路，應使用耦合架空地線(xiàn)。
架空線(xiàn)路雷害事故的形成通常要經(jīng)歷四個(gè)階段：架空線(xiàn)路受到雷電過(guò)電壓的作用；架空線(xiàn)路受到閃絡(luò )；輸電線(xiàn)路從沖擊閃絡(luò )轉變?yōu)榉�定的工頻電壓；線(xiàn)路跳閘，供電中斷。針對雷害事故形成的四個(gè)階段，必須采取“四道防線(xiàn)”以可靠的防雷措施，保證線(xiàn)路供電安全。
保護線(xiàn)路導線(xiàn)不遭受直接雷擊�？刹捎帽芾拙�(xiàn)、避雷針或將架空線(xiàn)路改為電纜線(xiàn)路。
架設避雷線(xiàn)是架空線(xiàn)路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線(xiàn)的主要作用是防止雷電直擊導線(xiàn)，同時(shí)還具有以下作用：①分流作用，以減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂電位；②通過(guò)對導線(xiàn)的耦合作用可以減小線(xiàn)路絕緣子的電壓；③對導線(xiàn)的屏蔽作用還可以降低導線(xiàn)上的感應過(guò)電壓。
在無(wú)避雷線(xiàn)的線(xiàn)路段，且多雷區及易擊點(diǎn)或在山頂高位的桿塔，可在桿塔頂部裝設避雷針，作為防雷保護，但應改善桿塔的接地。
避雷線(xiàn)受雷擊后不應使線(xiàn)路絕緣發(fā)生閃絡(luò )，需降低線(xiàn)路桿塔的接地電阻，或適當加強線(xiàn)路絕緣，對個(gè)別桿塔可使用避雷器，雷區活動(dòng)頻繁的線(xiàn)路地段應架設耦合架空地線(xiàn)。
降低線(xiàn)路桿塔的接地電阻，可利用：①增加接地極的埋深和數量；②外引接地線(xiàn)到附近的池塘河流中，裝設水下接地網(wǎng)；③換用電阻率較低的土壤；④在接地極周?chē)┘咏底鑴┑绒k法。
對于山頂上且高土壤電阻率無(wú)避雷線(xiàn)的桿塔和橫擔接地，并采用連續伸長(cháng)接地體將每基桿塔的接地裝置連接起來(lái)的措施，如圖1所示，形成一條低電阻通道，可以防止桿塔頂部和桿塔附近的地面突出物的雷電場(chǎng)強發(fā)生畸變，即防止線(xiàn)路遭受雷擊，同時(shí)提高了線(xiàn)路桿塔的平均高度，減少了桿塔、避雷線(xiàn)等投資費用。
適當加強線(xiàn)路絕緣，及時(shí)更換線(xiàn)路的零值瓷絕緣子，對雷區的直線(xiàn)桿塔，在保證導線(xiàn)對地安全距離和對桿塔各部件空氣間隙的條件下，每相加一片絕緣子增加線(xiàn)路的絕緣，使線(xiàn)路能夠耐受感應雷。
為防止雷電繞擊線(xiàn)路，對于雷區活動(dòng)頻繁的線(xiàn)路地段應架設耦合地線(xiàn)，即在35 kV線(xiàn)路原有避雷線(xiàn)的基礎上，在下層導線(xiàn)的下方3 m處架設一條架空地線(xiàn)，但要考慮到對地的安全距離，其目的是防止雷電繞擊線(xiàn)路，保證線(xiàn)路的正常運行。
線(xiàn)路絕緣受沖擊發(fā)生閃絡(luò )不能使線(xiàn)路轉變?yōu)閮上喽搪饭收�，不導致跳閘，就是使輸電線(xiàn)路發(fā)生閃絡(luò )后，不建立穩定的工頻電弧，或減少線(xiàn)路絕緣上的工頻電場(chǎng)強度。
采用自動(dòng)重合閘裝置，或用雙回路供電，線(xiàn)路即使跳閘也不至于中斷供電。
對35 kV線(xiàn)路采用自動(dòng)重合閘裝置，消除雷擊及其它引起的瞬間故障，是減少事故停電的一種措施，同時(shí)防止系統故障擴大。
35 kV及以上變電站和重要用戶(hù)的供電，應采用雙回路供電方式，但雙回路線(xiàn)路應采用不平衡的絕緣方式，即一條線(xiàn)路采用懸式絕緣子，另一條線(xiàn)路采用合成絕緣子，保證線(xiàn)路被雷擊或發(fā)生嚴重污閃事故后，不至于兩條線(xiàn)路同時(shí)停電，增加線(xiàn)路耐雷、耐污能力，確保供電的延續性。
7 結語(yǔ)
通過(guò)對雷電的觀(guān)察，主要是雷擊地點(diǎn)較為集中時(shí)，雷擊傷害程度大、時(shí)間長(cháng)、雨量大，由于對線(xiàn)路做了大量的防洪、防雷的前期準備工作，所以在雷雨發(fā)生時(shí)，110 kV及以上線(xiàn)路未發(fā)生跳閘故障，但35 kV架空線(xiàn)路發(fā)生的故障比往年多，損壞的程度較往年嚴重，通過(guò)對雷害的分析，提出35 kV架空線(xiàn)路防雷的措施，不斷地總結35 kV架空線(xiàn)路和無(wú)避雷線(xiàn)的線(xiàn)路防雷經(jīng)驗，達到減少35 kV架空線(xiàn)路雷擊跳閘事故的目的，保證線(xiàn)路的安全運行和對用戶(hù)不間斷地供電。
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