彭元泉 金向軍 吳燕平

（廣東電網(wǎng)公司佛山高明供電局，廣東 佛山 528000）

1 高明區(qū)10kV配電線路及設(shè)備的耐雷水平分析

目前，高明區(qū)10kV線路均按Ⅲ級(jí)污區(qū)設(shè)計(jì)，普遍采用兩片XP-7耐張絕緣子作為線路耐張串，直線桿塔瓷橫擔(dān)均使用SQ-210型（部分線徑較小的干線或支線使用SC-210型），10kV電纜引上變壓器構(gòu)架使用ZS-20/8戶(hù)外棒形支柱絕緣子，具體見(jiàn)表1：

此外，根據(jù)《DL/T620-1997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》要求，高明區(qū)選用的10kV配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)和電纜附件的耐受電壓水平為：

由表2可以看出，高明區(qū)10kV線路的耐雷水平比10kV配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)和電纜附件的耐雷水平高，薄弱點(diǎn)主要集中在變壓器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備。目前，高明區(qū)普遍采用在設(shè)備的兩側(cè)安裝交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器（架空線路選用YH5WS-17/ 50，電纜線路選用YH5WZ-17/45），引導(dǎo)雷電壓在指定的絕緣薄弱點(diǎn)進(jìn)行擊穿泄漏，對(duì)線路和設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。

2 無(wú)間隙金屬氧化物避雷器和過(guò)電壓保護(hù)器利弊分析

對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),發(fā)生單相接地故障時(shí),另二相升高到工頻線電壓，且系統(tǒng)可能發(fā)生電氣諧振及間隙性弧光接地過(guò)電壓，暫態(tài)電壓可達(dá)18kV左右，這對(duì)無(wú)間隙避雷器將產(chǎn)生致命作用。10kV無(wú)間隙避雷器（閥片是負(fù)溫度系數(shù)）在超出其最大持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc）13.6kV時(shí),閥片溫度升高,等效電阻下降,電流進(jìn)一步增加，引起溫度持續(xù)升高，這是一個(gè)強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程,直到避雷器熱損壞。避雷器在其額定電壓 (Ur)17kV下只能承受10s短時(shí)電壓，否則將引起熱擊穿。為進(jìn)一步降低感應(yīng)雷危害，高明區(qū)試用了過(guò)電壓保護(hù)器作為線路防閃絡(luò)的第一道保護(hù)，也將其作為常規(guī)避雷器的“前置保護(hù)”，起到了較明顯的效果（具體見(jiàn)以下第三點(diǎn)）。過(guò)電壓保護(hù)器工作特性如下：過(guò)電壓保護(hù)器是在普通避雷器的基礎(chǔ)上串聯(lián)一個(gè)放電間隙。在非雷擊時(shí)段，由于放電間隙存在，避雷器不再長(zhǎng)時(shí)間承受工頻電壓或過(guò)電壓，對(duì)避雷器起保護(hù)作用；在雷電過(guò)電壓時(shí)，由于放電間隙比線路絕緣低而瞬間擊穿建弧，氧化鋅避雷器同時(shí)動(dòng)作，隨著尖峰波的雷電壓降低，避雷器恢復(fù)工頻高阻而切斷電弧電流，起到泄漏雷電和隔絕工頻電壓的“泄雷器”作用，使線路不再發(fā)生閃絡(luò)，很好的保護(hù)了運(yùn)行中的設(shè)備。

3 高明區(qū)過(guò)電壓保護(hù)器安裝使用情況及效果評(píng)估

2009-2011年起，高明局陸續(xù)在線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)、雷害嚴(yán)重的13條線路安裝了706套過(guò)電壓保護(hù)器，放電計(jì)數(shù)器135套，從目前的使用情況看，過(guò)電壓保護(hù)器運(yùn)行情況良好，較大程度地提高了10kV架空線路的防雷水平。過(guò)電壓保護(hù)器安裝情況統(tǒng)計(jì)如表3：

從目前反饋的情況看，過(guò)電壓保護(hù)器運(yùn)行情況良好，放電計(jì)數(shù)器顯示正常。各供電所通過(guò)定期現(xiàn)場(chǎng)讀取放電計(jì)數(shù)器的放電次數(shù)，確定線路雷擊次數(shù)。以下選取部分典型線路的放電次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，2010年1月至2012年5月放電計(jì)數(shù)器累計(jì)次數(shù)統(tǒng)計(jì)如表4：

從以表4中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)，安裝過(guò)電壓保護(hù)器以來(lái)，各條線路都多次受到雷擊，其中井頭線遭受雷擊次數(shù)達(dá)348次（部分應(yīng)為同一次雷擊不同計(jì)數(shù)器重復(fù)計(jì)數(shù)）。

統(tǒng)計(jì)2010年至2012年5月各回線路的雷擊故障跳閘次數(shù)可見(jiàn)，在2010年底安裝了過(guò)電壓保護(hù)器后，線路雷擊故障跳閘次數(shù)明顯下降。2010年至2012年5月線路雷擊跳閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)如表4：

從表4數(shù)據(jù)綜合分析，部分10kV架空線路安裝了過(guò)電壓保護(hù)器后，線路的防雷水平的到了較大的提高，雷擊故障跳閘率大大降低，過(guò)電壓保護(hù)器的使用效果得到了有力的驗(yàn)證?，F(xiàn)以更合供電所10kV澤河線為典型例子進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

2010年9月19日，完成了10kV澤河線新裝過(guò)電壓保護(hù)器100套、計(jì)數(shù)器20套的配網(wǎng)工程施工。完成安裝后，在9月20日出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)天氣，10kV澤河線發(fā)生兩起過(guò)流保護(hù)動(dòng)作重合成功的事件，在9月29日出現(xiàn)雷陣雨天氣，10kV澤河線又出現(xiàn)了2起過(guò)流保護(hù)動(dòng)作重合成功和1起零序報(bào)警事件。從新裝的放電計(jì)數(shù)器上記錄，供電所統(tǒng)計(jì)9月20日和29日澤河線遭受雷擊至少90次（部分應(yīng)為同一次雷擊不同計(jì)數(shù)器重復(fù)計(jì)數(shù)）。

表1 高明區(qū)10kV線路的耐雷水平統(tǒng)計(jì)表

表2 高明區(qū)10kV配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)和電纜附件的耐雷水平統(tǒng)計(jì)表

表3 高明區(qū)過(guò)電壓保護(hù)器安裝使用情況統(tǒng)計(jì)表

在9月29日零序報(bào)警事件中可以對(duì)比出有否安裝過(guò)電壓保護(hù)器的線段防雷效果。9月29日21時(shí)26分，澤河線因雷擊，零序保護(hù)報(bào)警，供電所巡視后發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)支線＃21桿長(zhǎng)遠(yuǎn)山莊臺(tái)區(qū)（專(zhuān)變）B、C相避雷器雷擊燒毀，B相避雷器永久接地。其中，長(zhǎng)遠(yuǎn)支線＃1－＃7桿屬公用線路，＃7－＃36桿為用戶(hù)資產(chǎn)線路。雷擊前，長(zhǎng)遠(yuǎn)支線只有在屬于公用線路的＃2、＃6桿安裝了過(guò)電壓保護(hù)器，后段線路未安裝。結(jié)果，位于前段的用戶(hù)設(shè)備及相關(guān)避雷器均無(wú)雷擊痕跡，位于后段沒(méi)有安裝過(guò)電壓保護(hù)器的線路因耐雷水平不高而擊穿避雷器。

表4 過(guò)電壓保護(hù)器放電次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

4 過(guò)電壓保護(hù)器選點(diǎn)安裝指引

4.1 選點(diǎn)安裝原則

4.1.1 過(guò)電壓保護(hù)器原則上優(yōu)先在已裝有地網(wǎng)的桿塔、臺(tái)變、開(kāi)關(guān)和電纜引上（下）等構(gòu)架安裝，并單獨(dú)使用接地引下線連接到原有地網(wǎng)，不能與原構(gòu)架接地共用引下線。

4.1.2 選點(diǎn)安裝的優(yōu)先順序如下：雷害黑點(diǎn)，臺(tái)變、開(kāi)關(guān)和電纜等設(shè)備構(gòu)架→耐張鐵塔→直線鐵塔→直線桿（需建地網(wǎng)）。

4.1.3 確定必須安裝過(guò)電壓保護(hù)器的點(diǎn)后，按照第2點(diǎn)的順序，再按照半徑約300米一組的距離布置下一級(jí)安裝點(diǎn)。

4.1.4 按照上述第2、3點(diǎn)要求，對(duì)安裝點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，直至所有300米半徑范圍內(nèi)有且只有一組過(guò)電壓保護(hù)器（雷害黑點(diǎn)、臺(tái)變和構(gòu)架除外）。

4.2 其它注意事項(xiàng)

4.2.1 重點(diǎn)排查“跨越輸電線路、大河流、大片魚(yú)塘水庫(kù)”等雷害黑點(diǎn)，所有雷害黑點(diǎn)兩側(cè)桿塔必須優(yōu)先安裝，且可酌情增加安裝密度。

4.2.2 要求所有的公用柱上變壓器構(gòu)架都要安裝過(guò)電壓保護(hù)器，開(kāi)關(guān)和電纜引上（下）等構(gòu)架如具備安裝條件也必須安裝。

4.2.3 如果一個(gè)耐張段的兩個(gè)耐張塔都安裝，中間線路可以不再安裝（如經(jīng)評(píng)估確實(shí)需要安裝的，可優(yōu)先選擇直線塔進(jìn)行安裝）；如果耐張塔不具備安裝條件，則優(yōu)先安裝在靠近耐張塔的直線塔。

4.2.4 耐張塔安裝在跳線瓷橫擔(dān)上，如沒(méi)有跳線瓷橫擔(dān)則不安裝；臺(tái)變和開(kāi)關(guān)等構(gòu)架安裝在10kV線路引下線的第一組瓷橫擔(dān)上。

4.2.5 帶電計(jì)數(shù)器原則上不在變壓器等設(shè)備的構(gòu)架上安裝，只在直線桿塔和耐張塔安裝，干線原則上每6組及以上才設(shè)一套計(jì)數(shù)器，每條支線原則上在靠近末端處安裝一套（支線較短側(cè)不需安裝計(jì)數(shù)器）。

結(jié)語(yǔ)

按照《過(guò)電壓保護(hù)器選點(diǎn)安裝指引》進(jìn)行選點(diǎn)后，過(guò)電壓保護(hù)器的安裝基本不需要新制作地網(wǎng)，每組可節(jié)約2000多元，如果安裝1000組，將節(jié)約二百多萬(wàn)元，將給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又規(guī)范了安裝，減少地網(wǎng)維護(hù)的工作量。

[1]王希，王順超，何金良，曾嶸.10kV配電線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓特性[J].高電壓技術(shù)，2011.

[2]杜澍春.中國(guó)電力科學(xué)研究院高壓所.高壓輸電線路防雷保護(hù)的若干問(wèn)題[Z].