摘 要：根據(jù)35kV電力系統(tǒng)特點(diǎn)，在統(tǒng)計(jì)分析35kV電力線路未生風(fēng)偏、鳥害、污閃、異物短路等故障原因的基礎(chǔ)上，形成的以不平衡絕緣為主的35kV電力線路差異化防雷治理措施，通過應(yīng)用雷擊跳閘率得到大幅下降。

關(guān)鍵詞：35kV電力線路；不平衡絕緣；差異化；防雷；效果；分析

引言

通過優(yōu)先采用免檢型絕緣子產(chǎn)品（即玻璃與復(fù)合絕緣子），按照一個(gè)弱相、兩個(gè)強(qiáng)相或兩個(gè)強(qiáng)強(qiáng)相的原則配置的不平衡絕緣防雷治理措施，其主要目的是防止雷擊單相絕緣子永久擊穿造成線路選拉停運(yùn)和相間故障造成線路直接跳閘。通過實(shí)施，取得明顯成效，連續(xù)3年在雷電高峰期（6～9月），治理線路未發(fā)生雷擊跳閘。

1 35kV系統(tǒng)及保護(hù)特性

1.1 系統(tǒng)特性

35kV電力系統(tǒng)大多為不接地或小接地系統(tǒng)，其特點(diǎn)是單相接地不會(huì)引起線路跳閘，因此，在一般情況下允許繼續(xù)運(yùn)行1-2h，而不必立即跳閘[1]。但隨著系統(tǒng)容量的不斷增大，實(shí)際運(yùn)行中系統(tǒng)已無法承受2小時(shí)的單相接地運(yùn)行，因此必須避免單相永久接地故障發(fā)生。

1.2 保護(hù)特性

（1）35kV電力線路發(fā)生單相接地后，經(jīng)過30s延時(shí)后，接地信息會(huì)傳入調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)度員按照調(diào)度規(guī)程要求，對(duì)35kV接地的線路間隔采取逐條選拉的措施，來判斷故障線路和消除接地信號(hào)。因此，單相瞬時(shí)接地故障由于接地信號(hào)反應(yīng)快，消失快，基本不會(huì)傳到調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，即不會(huì)造成線路選拉停運(yùn)。（2）35kV電力線路發(fā)生單相永久接地故障后，調(diào)度會(huì)按照限電序位和選拉序位，下令逐條拉開所有35kV出線間隔的線路刀閘，直至線路接地信號(hào)消失為止。因此，單條線路單相永久接地可造成多條線路選拉停運(yùn)，對(duì)線路可靠性影響大。（3）35kV電力線路發(fā)生相間（短路）故障（速斷和過流），經(jīng)過30s延時(shí)后，會(huì)直接造成線路跳閘停運(yùn)。

2 不平衡絕緣防雷效果

2.1 改造方案

（1）4+3+4法。根據(jù)地形和空氣間隙采取兩邊相各配置4片絕緣子、中相配置3片絕緣子，復(fù)合絕緣子按照中相配置1支，兩邊相按照1片玻璃絕緣子+1支復(fù)合絕緣子的配置方法進(jìn)行改造[2]。（2）4+3+5法。根據(jù)地形和空氣間隙采取中相配置3片絕緣子，下山側(cè)向陽側(cè)邊線配置5片絕緣子、上山側(cè)邊線配置4片絕緣子，復(fù)合絕緣子按照中相配置1支，下山側(cè)向陽側(cè)邊線配置2片絕緣子、上山側(cè)邊線配置1片絕緣子的配置方法進(jìn)行改造。（3）4+5+6法。根據(jù)地形和空氣間隙采取中相配置5片絕緣子，下山側(cè)向陽側(cè)邊線配置4片絕緣子、上山側(cè)邊線配置6片絕緣子，復(fù)合絕緣子依次配置。（4）輪流換相法。對(duì)于無法準(zhǔn)確掌握雷電活動(dòng)規(guī)律的線路，可采取輪流換相的方法進(jìn)行不平衡絕緣改造。（5）耐張配置按照上述方法和等長法的原則進(jìn)行，主要是保證弧垂與線長不能改變。引流線配置與所在相線配置保持一致。

2.2 效果分析

（1）采用不平衡絕緣配置后，在接地電阻為15Ω時(shí)，雷擊桿頂時(shí)每多一片絕緣子，相線耐雷水平可提高5kA[2]，且符合不平衡絕緣配置要求的15%極差。這樣線路在遭受雷擊時(shí)，按照弱相先擊穿的原則，弱相擊穿后，相線接地形成地線分散雷電流，由于采用的是絕緣子自恢復(fù)性好的絕緣子（玻璃絕緣子和復(fù)合絕緣子），當(dāng)雷電流通過接地系統(tǒng)泄流完成后，線路恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）線路兩相同時(shí)遭受雷擊后，由于不平衡絕緣配置的極差作用，在線路單相耐雷水平內(nèi)，不會(huì)同時(shí)引起相間短路故障發(fā)生，可將相間故障轉(zhuǎn)化為單相瞬時(shí)接地故障消除雷擊閃絡(luò)發(fā)生。

3 避雷器防雷效果

3.1 安裝方案

（1）根據(jù)小接地系統(tǒng)特點(diǎn)，線路發(fā)生單相接地故障后，另外兩相電壓會(huì)升高■倍的特點(diǎn)，提出了適用于小接地系統(tǒng)的輪流換相單相安裝避雷器方案。（2）為防止線路落雷沖擊變電站設(shè)備，35kV電力線路在實(shí)施差異化防雷改造時(shí)，終端桿塔絕緣配置與原設(shè)計(jì)保持一致，并3相安裝避雷器。

3.2 效果分析

（1）采取輪流換相的方式單相安裝避雷器，在線路遭受雷擊時(shí)即能起到釋放雷電流保護(hù)線路不跳閘，又能避免單相永久接地引起的其他兩相電壓升高對(duì)避雷器造成的損害。（2）終端桿塔采用低絕緣配置的同時(shí)3相安裝避雷器，加上進(jìn)出線段的架空地線保護(hù)，可形成多道防線防止雷電波侵入變電站。

4 地網(wǎng)改造效果

4.1 改造方案

（1）低土壤電阻率的地區(qū)（耕地），安裝環(huán)網(wǎng)加15米放射線進(jìn)行改造，砼桿向兩側(cè)鋪設(shè)放射，鐵塔向四角鋪設(shè)放射線。高土壤電阻率的地區(qū)（山區(qū)、丘陵），按照換土的方法進(jìn)行。（2）砼桿接地引下線全部從桿頂引下，與地網(wǎng)可靠連接。

4.2 效果分析

（1）改造后線路任何桿塔接地電阻均可降至10Ω以下，當(dāng)絕緣子為3片時(shí)的耐雷水平即可達(dá)到31.5kA[3]，防雷效果提升明顯。（2）

GB50061-1997《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：有地線的桿塔應(yīng)接地。在雷季，當(dāng)?shù)孛娓稍飼r(shí)，每基桿塔工頻接地電阻根據(jù)不同的土壤電阻率不宜超過10-30Ω；而GB50061-2010《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：在雷雨季，每基桿塔工頻接地電阻根據(jù)不同的土壤電阻率不宜超過10-30Ω。本措施解決了新舊版規(guī)范之間存在的差異，在降低接地電阻的同時(shí)提高了線路耐雷水平。

5 結(jié)束語

（1）35kV電力線路采用不平衡絕緣配置后，不會(huì)因部分絕緣配置提高而影響變電站防雷或?qū)ο到y(tǒng)造成沖擊，這是因?yàn)?，?duì)變電站主變?cè)斐蓻_擊的故障是相間故障，當(dāng)采用不平衡絕緣后，基本可避免雷擊引發(fā)的相間故障發(fā)生，將可能發(fā)生的相間故障轉(zhuǎn)變?yōu)樗矔r(shí)單相接地故障，相應(yīng)的起到了保護(hù)變電站主變等主要設(shè)備的作用。（2）35kV電力線路采用不平衡絕緣配置后，避免了單條線路單相永久接地造成的多條線路選拉停運(yùn)。避免了相間故障發(fā)生，在保護(hù)線路的同時(shí)保護(hù)了主變（35kV電力線路近區(qū)相間故障可引起主變損壞），相應(yīng)的起到了落實(shí)主變反措功效（絕緣包封）。（3）將本措施推廣應(yīng)用至設(shè)計(jì)源頭，從設(shè)計(jì)源頭采取不平衡絕緣配置，要優(yōu)于運(yùn)行改造中調(diào)整弧垂等復(fù)雜的計(jì)算與采取相應(yīng)的施工、安全技術(shù)措施等要簡單的多。（4）35kV電力線路一般不推薦安裝使用避雷器，在雷擊高發(fā)區(qū)段的線路，當(dāng)采用不平衡絕緣和接地改造等方案無效后，經(jīng)論證可適量單相安裝避雷器，避雷器應(yīng)優(yōu)先采用外間隙避雷器，并加強(qiáng)維護(hù)與檢測(cè)。（5）在實(shí)施35kV電力線路差異化防雷措施時(shí)，線路技術(shù)人員和管理人員可根據(jù)治理線路實(shí)際情況靈活運(yùn)用（比如單相安裝并聯(lián)間隙等），以確保得到最佳治理效果。（6）由于系統(tǒng)特點(diǎn)，實(shí)施35kV電力線路差異化防雷治理措施，可不考慮直線絕緣子串加長后的風(fēng)偏校驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]岳保良，田中興，梁成斌，等.送電線路實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1994：280.

[2]宰紅斌.35kV輸電線路差異化防雷治理措施研究與應(yīng)用[J].山西電力，2015（3）：45-48.

[3]曾憲凡.高壓架空線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社，2002：3.

作者簡介：宰紅斌（1971-），男，山西晉城人，2008年1月畢業(yè)于三峽大學(xué)輸電線路工程專業(yè)，高級(jí)工程師，從事輸電線路工作。

吳非宏（1990-），男，山西臨汾人，2013年7月畢業(yè)于山西大學(xué)電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事變電檢修工作。