摘要：本文針對安裝有金屬氧化物避雷器的35kV配電線路，對其采用電磁暫態(tài)計(jì)算程序開展分析與計(jì)算，探討其最終的耐雷水平。對比了雷擊有避雷線的線路與無避雷線的線路的各避雷器安裝方案，剖析其耐雷水平；研究了繞擊導(dǎo)線位置對耐雷水平所產(chǎn)生的影響，同時(shí)還剖析了桿塔沖擊接地電阻在此方面的實(shí)際。經(jīng)仿真，得知在線路上通過安裝相應(yīng)避雷器，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)桿塔接地電阻的減少，而且還可促進(jìn)35kV配電線路耐雷水平的提升。

關(guān)鍵詞：避雷器；35kV配電線路；耐雷水平

輸配電線路位置較為空曠，因雷擊線路所致跳閘狀況在整個(gè)電網(wǎng)總事故中占據(jù)較大比重。此外，當(dāng)雷擊線路時(shí)，雷擊波便會(huì)經(jīng)線路進(jìn)至變電站，從而對變電站造成嚴(yán)重威脅。至此，需強(qiáng)化對線路的防雷保護(hù)工作。本文針對35kV線路，在線路上金屬氧化物避雷器，然后選用電磁暫態(tài)程序，計(jì)算分析此裝置在雷擊線路、雷擊桿塔時(shí)所產(chǎn)生的實(shí)際避雷效果。

一、分析條件

35kV配電線路桿塔，有可以橙汁為無拉線鋼筋混凝土單桿，其結(jié)構(gòu)見圖1所示，桿塔電感平均值0.83u H/m，波阻抗250。當(dāng)桿塔遭受雷擊時(shí)，此時(shí)的雷電便會(huì)通過系統(tǒng)的接地裝置，以一種流散方式，傳送至大地。在雷電流相應(yīng)作用下，對于此時(shí)的接地裝置而言，其接地電阻在存在形式上，將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闀簯B(tài)電阻特性，而對于其表征來講，則會(huì)呈現(xiàn)為沖擊接地電阻。針對沖擊接地電阻來講，其相比于工頻接地電阻，二者之間存在著本質(zhì)性差異，其為雷電流的函數(shù)、接地裝置埋深與形狀及土壤電特性。在開展計(jì)算時(shí)，桿塔處相應(yīng)沖擊接地電阻值通常保持為10，而所在區(qū)域與環(huán)境不同，數(shù)值會(huì)存在差異，比如在山區(qū)，尤其是多為巖石地貌的地區(qū)，其在桿塔沖擊接地電阻則會(huì)相對較高。為了能夠更好的、更加系統(tǒng)準(zhǔn)確的對桿塔沖擊接地電阻的影響開展研究，在具體計(jì)算過程中，把接地電阻控制在5～100。圖2為雷擊桿塔時(shí)計(jì)算波過程圖。在安裝懸式絕緣子及金屬氧化物避雷器時(shí)，需使其并聯(lián)，調(diào)整避雷器額定電壓，即42kV。

二、雷擊線路時(shí)的耐雷水平

圖3無避雷器與有避雷器時(shí)，分別對兩桿塔間線路上的各個(gè)位置進(jìn)行雷擊，線路在其情況下所呈現(xiàn)出耐雷水平的變化曲線。對于雷擊位置而言，如若為1號(hào)～0號(hào)桿塔之間，那么，整個(gè)檔距的長度則為200m，開展計(jì)算時(shí)，設(shè)定所有的桿塔沖擊接地電阻值均一致，即10Ω。在沒有安裝避雷器的情況下，雷擊位置不會(huì)影響線路耐雷水平，且具有比較低的耐雷水平，即無避雷線為2.5kV，有避雷線為2.6kV，相比于雷擊桿塔塔頂?shù)?4.8kV與38.3kV，明顯低于后者。若將1組避雷器安裝于0號(hào)桿塔時(shí)，則此時(shí)的耐雷水平便會(huì)隨著0號(hào)桿塔與累積點(diǎn)之間的距離增大而呈降低狀態(tài)，若雷擊位置為1號(hào)桿塔時(shí)，則具有最低的耐雷水平，即無避雷線2.6kV，有避雷線2.7kV，相比于0號(hào)桿塔無避雷器數(shù)值，大致相同。若分別將1組避雷器安裝于0號(hào)桿塔與1號(hào)桿塔時(shí)，則有避雷線的線路耐雷水平與無避雷線線路的耐雷水平，在分布上，均呈現(xiàn)為以檔距中央為軸心，與僅將避雷器安裝于0號(hào)桿塔相比，在耐雷水平方面更為突出，即33.7kV與43.1kV。所以，通過模擬計(jì)算有、無避雷線的35kV配電線路，可得知，在沒有安裝避雷器時(shí)，雷電流為2.5kV及大于2.6kV時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)狀況，運(yùn)用避雷器，當(dāng)雷擊于導(dǎo)線時(shí)，便會(huì)相應(yīng)性增大耐雷水平。

此外，若線路當(dāng)中有避雷器安裝，如若僅憑其提供避雷由保護(hù)，則最終效果并非絕對的，通常情況下，其中會(huì)有繞擊率。對于雷電流來講，若其數(shù)值大幅超出設(shè)計(jì)值，那么，便無繞擊狀況出現(xiàn)，當(dāng)具有比較小的雷電流時(shí)，則會(huì)造成繞擊的增大。對此，可通過選用幾何分析模型，將此臨界雷電流幅值IK求出，對應(yīng)于IK的擊距，則被稱之為臨界擊距rsK。

依據(jù)公式（1）將臨界擊距rsK求出，即rsK=hb+hd[]2（1-sinα）（1），rsK=71I075k （2）。在公式當(dāng)中，hd表示導(dǎo)線高度，α表示保護(hù)角，而表示hb避雷線高度。結(jié)合35kV配電線路桿塔所持有的各項(xiàng)參數(shù)，此時(shí)便能夠準(zhǔn)確求出所需要的A相導(dǎo)線下的臨界擊距rsk，求出，A=25.5m，而B相則為B=16.6m。依據(jù)公式（2），可得出與之呈對應(yīng)狀態(tài)的雷電流值，Ik，B=3.0kA，A=54kA。所以，于小于5.4kA的雷電流作用下，可能會(huì)出現(xiàn)繞擊。

針對35kV線路，模擬、計(jì)算其在安裝有避雷線情況下的避雷效果，最終得知，配電線路于無避雷器狀況下，其線路耐雷水平即為2.6kA，可能會(huì)出現(xiàn)繞擊閃絡(luò)，如若繞擊點(diǎn)位0號(hào)桿塔，然后將1組避雷器加裝于1號(hào)塔，則可顯著提升耐雷水平，即達(dá)25kA以上，能夠?qū)ε潆娋€路提供完全保護(hù)，使其免于繞擊閃絡(luò)。

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作者簡介：禤小聰（1987），男， 廣東廣州人，碩士研究生，研究方向：輸配電線路運(yùn)行與檢修。