【摘要】隨著災(zāi)害天氣的增多，雷電對(duì)油田配電線路影響越來越嚴(yán)重。本文針對(duì)我廠配電線路防雷現(xiàn)狀、雷擊故障機(jī)理，以及目前配電線路防雷措施的有效性等方面進(jìn)行分析，并提出了具體的解決措施，從而達(dá)到降低線路故障率，提高線路抗災(zāi)能力的目的。

【關(guān)鍵詞】配電線路；防雷技術(shù)；分析及措施

1、杏北配電線路防雷現(xiàn)狀及雷擊故障機(jī)理

1.1線路防雷現(xiàn)狀

目前油田配電網(wǎng)采用6kV電壓供電，絕緣水平相對(duì)較低，線間距離小，一旦遭受直擊雷，就很容易跳閘；對(duì)配電網(wǎng)的防雷，過去都將重點(diǎn)放在變臺(tái)及開關(guān)上，對(duì)配電線路沒有引起重視，運(yùn)行規(guī)程也沒有具體規(guī)定；采取重合閘和消弧線圈能起到雷擊后恢復(fù)供電的作用，但若雷擊后擊碎瓷瓶引起多相接地短路或斷線就無濟(jì)于事；一部分防雷設(shè)施在20年以上，老化嚴(yán)重；防雷接地裝置丟失嚴(yán)重，每年接地裝置被盜都在150次以上；受地質(zhì)條件影響，一些接地裝置接地電阻達(dá)不到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

1.2雷擊故障機(jī)理

1.2.1配電網(wǎng)雷電過電壓閃絡(luò)，亦即大氣壓或高于大氣壓中大電流放電，為電弧放電形式。

1.2.2雷電過電壓閃絡(luò)時(shí)，瞬間電弧電流很大、但時(shí)間很短。當(dāng)雷電過電壓閃絡(luò)，特別是在兩相或三相（不一定是在同一電桿上）之間閃絡(luò)而形成金屬性短路通道，引起數(shù)千安培工頻續(xù)流，電弧能量將驟增，從而擊穿電氣設(shè)備。

2、杏北配電線路基本數(shù)據(jù)分析

2.1配電線路的絕緣水平，P15絕緣子的沖擊絕緣水平為115kV，P20絕緣子沖擊絕緣水平為145KV。

2.2雷電過電壓的基本數(shù)據(jù)，直擊雷過電壓，最高可達(dá)4000kV，一般情況下，只要是直擊雷，10kV配電絕緣子都會(huì)閃絡(luò)放電。如果在40m之外落雷，即使是較小的雷擊電流（20kA）P15絕緣子也會(huì)閃絡(luò)，而雷電流有時(shí)可高達(dá)100～200kA，所以配電線路常常在感應(yīng)雷過電壓下引起絕緣子擊穿或閃絡(luò)。

2.3故障形式：當(dāng)感應(yīng)雷過電壓超過配電線路沖擊絕緣水平時(shí)，如超過不多且其中一相絕緣水平稍低時(shí)，可能只發(fā)生單相閃絡(luò)，并保護(hù)另外兩相不閃絡(luò)，因?yàn)橐幌嚅W絡(luò)后就等于該相接地。

當(dāng)三相絕緣子水平基本一致，過電壓又超出絕緣子沖擊水平較多時(shí)（如30%以上）則可造成二相或三相同時(shí)閃絡(luò)，如該處離變電站近，短路電流較大，可將導(dǎo)線燒斷。

3、油田配電線路防雷措施的有效性分析

配電線路不能套用高壓輸電線路的防雷措施，還是由于其絕緣水平太低，下面對(duì)一些具體措施進(jìn)行分析。

3.1用避雷針來引開雷擊，使配電線路導(dǎo)線免遭雷擊的方法也不適應(yīng)，因?yàn)槿缜八霰ＷC線路在感應(yīng)雷過電壓下不閃絡(luò)，此類設(shè)備必須放在離線路100米外，而100米外又保護(hù)不到線路。

3.2使用避雷器（有間隙或無間隙），避雷器放電時(shí)可泄放雷電荷，且又很快能恢復(fù)絕緣，線路不會(huì)跳閘，這當(dāng)然是很好的，但需要保證泄放順利，必須保證接地電阻盡可能小，目前無間隙MOA避雷器5KA下殘壓為50kV，相當(dāng)于沖擊電阻10Ω，若接地裝置沖擊電阻為5Ω，在5kA下地網(wǎng)電位為25kV，兩者相加，則可達(dá)75kV，對(duì)P15絕緣子不構(gòu)成閃絡(luò)威脅，其裕度還不小，所以避雷器接地裝置的工頻接地電阻不得大于10Ω，盡可能降到5Ω左右為宜，為降低沖擊系數(shù)，接地裝置宜圍繞桿（塔）敷設(shè)為閉合環(huán)形，并設(shè)1-2個(gè)垂直接地極。

現(xiàn)在的問題是：避雷器的保護(hù)范圍有多遠(yuǎn)？避雷器的保護(hù)范圍實(shí)際上不好確定，因?yàn)樗c雷電波的陡度，導(dǎo)線的波阻抗等參數(shù)有關(guān)，有關(guān)專家稱只能保護(hù)相鄰的兩基（共三基），即300m左右，再遠(yuǎn)就保護(hù)不了，那么配電線路避雷器如果按感應(yīng)雷過電壓考慮，因其波頭較緩，范圍可大一些，今年加大架空配電線路防雷改造工作，對(duì)雷擊頻繁動(dòng)作的線路進(jìn)行改造，在10條線路上安裝了20組線路避雷器，還對(duì)變臺(tái)開關(guān)等加裝500組接地裝置，確保接地電阻值小于10Ω。

隨著氧化鋅閥片的技術(shù)性能提高，氧化鋅避雷器優(yōu)良的保護(hù)性能已被人們接受，近年來廣泛地應(yīng)用于電氣設(shè)備過電壓保護(hù)。

缺點(diǎn)：（1）保護(hù)范圍較?。褐荒軌虮Ｗo(hù)附近的電氣設(shè)備免受雷害。

（2）長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓：加速了電阻片的劣化而損壞。

（3）在消弧線圈接地系統(tǒng)中，如果發(fā)生避雷器擊穿，將會(huì)造成接地

3.3采用放電間隙，同時(shí)配合重合閘和消弧線圈，其泄放作用與避雷器一樣，只是熄滅續(xù)流的能力差，需依靠消弧線圈的合理運(yùn)行來熄滅單相間隙的電弧。如多相放電引起短路跳閘，則可依靠重合閘來保證連續(xù)供電。

3.4加強(qiáng)絕緣方案，加強(qiáng)配電線路的絕緣對(duì)6kV線路防雷過電壓作用不大，因?yàn)榻^緣加強(qiáng)是有限的，在直擊雷時(shí)無效，對(duì)感應(yīng)雷只在小雷電流且雷擊點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)可以減少閃絡(luò)，但在多回同桿架設(shè)時(shí)，對(duì)重要線路加強(qiáng)絕緣，也可以減少重要線路的雷擊故障，例如同桿架設(shè)的兩條線路，一條采用絕緣導(dǎo)線，而另一條采用裸導(dǎo)線，都用同樣的支持絕緣子時(shí)，往往雷擊閃絡(luò)只發(fā)生在裸導(dǎo)線線路上，應(yīng)當(dāng)指出的是：如果絕緣導(dǎo)線是單回架設(shè)，一旦遭受雷擊，往往伴隨著斷線，因?yàn)榻^緣導(dǎo)線雷擊往往是一處放電，能量集中，容易斷線，所以絕緣導(dǎo)線的及雷不能放松，更應(yīng)加強(qiáng)，最好不要在空曠地帶采用，可以將絕緣導(dǎo)線架設(shè)在多回路中的下方。

局部加強(qiáng)絕緣提高線路絕緣水平，將配電線路中的瓷絕緣子更換成為硅橡膠絕緣子或采用絕緣護(hù)套，全線提高線路絕緣水平，雷電引發(fā)的工頻續(xù)流因爬距大而無法建弧。

近幾年，我廠把絕緣級(jí)別較低的白色針式絕緣子全部更換成級(jí)別較高的柱式絕緣子，共更換30000只，防雷效果非常明顯，絕緣子擊穿故障明顯降低。

3.5其他措施：

經(jīng)常發(fā)生雷擊事故的區(qū)段，可以采用綜合治理措施，這些措施包括：

3.5.1降低6kV系統(tǒng)中的短路電流，以減少雷擊斷線故障，兩段母線能分開運(yùn)行的，盡量分開運(yùn)行，并配以備自投裝置。

3.5.2縮短線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，盡快切除故障，減少短路斷線故障。

3.5.3變電站出口近區(qū)一公里內(nèi)的導(dǎo)線要保證截面，即使負(fù)荷不大的用戶專線，也應(yīng)要求導(dǎo)線截面不小于90mm2。

3.5.4采用多回供電，為重要用戶提供雙電源，采用聯(lián)絡(luò)開關(guān)，故障時(shí)倒電源，減少停電損失。

3.5.5保證安裝質(zhì)量和通道安全，減少雷擊時(shí)導(dǎo)線絞線和對(duì)樹木放電。

4、6kV線路防雷取得的效果

通過近幾年來在防雷措施方面的實(shí)踐，線路雷擊跳閘率、設(shè)備擊穿得到了明顯降低，取得了良好的效果，提高了供電可靠性。

5、結(jié)論

配電線路防雷應(yīng)當(dāng)引起重視，最好的辦法是：

1、采用避雷器，既泄放了雷電荷，又不引起跳閘，其它的方法可根據(jù)實(shí)際情況選擇，對(duì)減少雷擊故障，減少故障引起的損失具有重要的作用。

2、為提高配電網(wǎng)防直擊雷水平，要從提高線路的耐雷水平入手，采用高一級(jí)的絕緣子。

3、在在最上方導(dǎo)線的絕緣子上，每隔一定距離裝設(shè)一個(gè)接地的保護(hù)間隙。防感應(yīng)雷，針對(duì)配電線路的絕緣弱點(diǎn)，如特別高的桿塔、個(gè)別鐵橫擔(dān)、帶拉線的桿塔和終端桿，應(yīng)裝設(shè)避雷器進(jìn)行保護(hù)。

4、對(duì)配電線路上的所有電氣設(shè)備，如配電變壓器、斷路器和隔離開關(guān)等，應(yīng)根據(jù)其重要性分別采用不同的保護(hù)設(shè)備，如避雷器或保護(hù)間隙，力求做到臺(tái)臺(tái)設(shè)備有防雷保護(hù)，不存在遺漏點(diǎn)。

5、保證設(shè)備接地裝置的可靠運(yùn)行，預(yù)防接地極、接地線夾丟失，接地電阻達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，推廣使用防盜接地極和碳棒模塊。