穆星亮

（珠?？堤┟鬏斪冸姽こ逃邢薰?，廣東 珠海 529000）

1 概述

雷電是一種自然現(xiàn)象,隨意性很大,是電力系統(tǒng)中的主要災(zāi)害之一，其危害也十分嚴(yán)重，它能造成電器設(shè)備損壞，電力系統(tǒng)停電，建筑物及；電力設(shè)施著火、爆炸；也能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)設(shè)備事故和人身傷亡事故。在電力系統(tǒng)中。其實(shí)據(jù)雷電活動規(guī)律,配網(wǎng)防雷還是有一定方式,一般根據(jù)電壓等級、負(fù)荷性質(zhì)、系統(tǒng)運(yùn)行方式、有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、雷電活動強(qiáng)弱、地形地貌的特點(diǎn)土壤電阻率的高低等條件,通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比確定。因此，采取有效的防雷措施十分重要。

2 配電變壓器的防雷保護(hù)

配電變壓器的防雷保護(hù)接線如圖1所示。

圖1.配電變壓器的防雷保護(hù)接線圖

2.1.配電變壓器3～10KV側(cè)應(yīng)當(dāng)用金屬氧化物避雷器或閥型逼雷器保護(hù)。個(gè)別情況也可用兩相閥型避雷器加一相間隙 (同一配電網(wǎng)中,間隙必須裝在同一相導(dǎo)線上)保護(hù)或兩相間隙保護(hù),也可用管型避雷器代替閥型避雷器。為了防止殘壓損壞變壓器絕緣,保護(hù)設(shè)備應(yīng)盡量靠近變壓器安裝。

為了避免雷電流流過接地電阻及其所產(chǎn)生的壓降IR與避雷器的殘壓疊加作用在變壓器絕緣上,應(yīng)當(dāng)將避雷器的接地線和變壓器鐵殼(圖1中虛線)連在一起接地,使作用在變壓器高壓側(cè)主絕緣上的只有閥型避雷器的殘壓。但這時(shí)接地體和接地引下線上的壓降將使變壓器鐵殼電位大為升高,可能發(fā)生由鐵殼向220/380V低壓側(cè)逆放電。所以必須將低壓側(cè)的中性點(diǎn)也連在變壓器的鐵殼上。這樣"水漲船高",低壓側(cè)電位也被抬高,鐵殼與低壓側(cè)之間就不會發(fā)生閃絡(luò)了。這種接法的缺點(diǎn)是高壓側(cè)落雷時(shí)可能傳到低壓側(cè)用戶中去,對用戶引起危險(xiǎn),因此應(yīng)加強(qiáng)用戶設(shè)備的防雷,以彌補(bǔ)之。

2.2.由于下述兩方面的原因,變壓器高壓側(cè)的損壞可能是由低壓側(cè)引起的:

當(dāng)3～10KV側(cè)落雷時(shí),閥型逼雷器動作,在接地電阻上產(chǎn)生壓降IR,以5KA和7Ω計(jì),則IR=35KV。這一壓降的絕大部分都加在低壓繞組上。經(jīng)過電磁感應(yīng),在高壓繞組上將按變壓比出現(xiàn)高電壓。例如10/0.38KV變壓器的變壓比為26,故10KV繞組兩端沖擊電壓將達(dá)26*35=910(KV)。由于高壓繞組出線端的電位受避雷器固定,所以這個(gè)910KV高電位沿高壓繞組分布,在中性點(diǎn)上達(dá)最大值,可將中性點(diǎn)附近的絕緣擊穿;同時(shí)匝間電壓很大,也可能將高壓繞組的層間或匝間絕緣擊穿。

如低壓側(cè)線路落雷,作用在低壓側(cè)的沖擊波按變壓比感應(yīng)到高壓側(cè)。由于低壓側(cè)絕緣裕度比高壓側(cè)大,所以有可能在高壓側(cè)先引起絕緣擊穿。

綜上所述,無論高壓側(cè)落雷,還是低壓側(cè)落雷,高壓繞組絕緣都有可能被擊穿。所以,按圖1在低壓側(cè)裝設(shè)保護(hù)裝置,限制在低壓繞組上可能出現(xiàn)的過電壓,從而也就保護(hù)了高壓繞組。

35/0.4KV配電變壓器,其高、低壓側(cè)均應(yīng)用避雷器作保護(hù)。

低壓中性點(diǎn)不接地的配電變壓器,應(yīng)在變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)與變壓器鐵殼間加一個(gè)擊穿保險(xiǎn)器(即小型空氣間隙)。

為了減小避雷器殘壓損壞變壓器絕緣,無論高壓或低壓避雷器的接地點(diǎn)到鐵殼間的連線越短越好。

3.柱上開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的防雷保護(hù)

3 ～10KV柱上油開關(guān)和負(fù)荷開關(guān),應(yīng)用避雷器保護(hù),也可用間隙保護(hù)。經(jīng)常斷路運(yùn)行而又帶電的柱上油開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān),應(yīng)在帶電側(cè)裝設(shè)避雷器或保護(hù)間隙,其接地線應(yīng)與柱上油開關(guān)等的金屬外殼連接,且接地電阻不應(yīng)超過10Ω。這是因?yàn)榻?jīng)常開路運(yùn)行并且?guī)в须妷旱闹嫌烷_關(guān)或隔離開關(guān),當(dāng)任何一側(cè)線路上落雷時(shí),由于雷電波的反作用而使電壓升高1倍,引起絕緣閃絡(luò)擊穿的事故。

4.配電線路的防雷保護(hù)

4.1.35KV及以下的線路,因絕緣薄弱,裝避雷線的效果不大;而且大多成網(wǎng)狀供電,這對保證安全供電是有利的,所以一般不沿全線裝設(shè)避雷線。只是由于變電站進(jìn)線保護(hù)的需要,才在進(jìn)線段裝設(shè)1～2km的避雷線作進(jìn)線保護(hù)。

對3～10KV的架空配電線路,它們的絕緣通常只有一個(gè)針式絕緣子,比35KV線路要低得多,如果裝設(shè)避雷線反而容易造成反擊,不如不裝避雷線。

4.2.35KV及以下的線路的防雷,是利用鋼筋混泥土桿的自然接地作用和中性點(diǎn)非直接接地作用。同時(shí),自動重合閘的作用也很重要,重合閘的成功率為50%～80%。

4.3.對35KV及以下的線路適當(dāng)加強(qiáng)絕緣對防雷是有好處的,因此,在某些不能滿足安全供電要求的情況下,可因地制宜采用高一等級的絕緣子。在機(jī)械強(qiáng)度許可的條件下,利用瓷橫擔(dān)以提高絕緣是一個(gè)很好的辦法。在個(gè)別木材較多的地區(qū),也可因地制宜采用木橫擔(dān),充分利用木材本身的沖擊強(qiáng)度來加強(qiáng)絕緣。

4.4.運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,消弧線圈能使單相接地電弧全部熄滅。由于110KV以下的鐵塔線路絕緣較弱,所以單純采用架設(shè)避雷線的方法收效不很明顯,還必須配合采用消弧線圈。

4.5.在線路的個(gè)別絕緣弱點(diǎn),以及變電所進(jìn)線段加裝管型避雷器,當(dāng)雷擊線路時(shí),管型避雷器間隙被擊穿,使雷電流泄入大地,工頻續(xù)流被裁斷,從而避免了線路跳閘事故。

5.架空線路絕緣子鐵腳接地問題

低壓架空線路的絕緣子鐵腳宜接地,其接地電阻不已超過30Ω。土壤電阻率在200ΩM以下的鐵橫擔(dān)鋼筋混泥土桿線路,由于連續(xù)多桿自然接地的作用,可不另設(shè)接地裝置。屋內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物,可在入口處將絕緣子鐵腳與該接地裝置相連,就不必另設(shè)接地裝置。人員密集的公共場所,如劇院和娛樂場、教室等的接戶線,以及由木桿或木橫擔(dān)引下的接戶線,其絕緣子鐵腳應(yīng)裝設(shè)專用的接地裝置。而鋼筋混泥土電桿的自然接地電阻不超過30Ω的除外。年平均雷暴日不超過30的地區(qū)、低壓線被建筑物等屏蔽的地區(qū)以及接戶線距低壓線路地點(diǎn)不超過50m的地方,接戶線絕緣子鐵腳可不接地。

6 電能表的防雷保護(hù)

在多雷區(qū)或易擊地段,直接與架空線相連的電能表,宜裝金屬氧化物避雷器防雷。

結(jié)束語

雷雨時(shí),配網(wǎng)運(yùn)行管理過程中,經(jīng)常遇到雷害,造成線路開關(guān)跳閘,給用戶及配網(wǎng)管理帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失,使供電可靠性指標(biāo)受到影響,供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作比較被動。但是,雷電活動有一定選擇性,個(gè)別地方經(jīng)常受到雷擊,通常稱為雷電活動的易擊點(diǎn),一般每個(gè)地區(qū)都有一些易擊點(diǎn),只要認(rèn)真分析歷史記錄,對照雷電活動規(guī)律,總是可以拿捏的。

[1]《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ64一S3).

[2]雷電波侵害配電變壓器的機(jī)理及防雷措施《供用電》2004年.

[3]郭捷，劉春生，配電變壓器雷害事故分析與防雷保護(hù)措施探討.長安電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2005.

[4]張強(qiáng)，農(nóng)村電網(wǎng)的防雷措施《農(nóng)村電工》，2008年.