摘要:随着经济与社会的发展，电力需求量不断上升，配网系统建设范围持续拓展，防雷保护工作也在加快进程，过多的雷电袭击、雷电干扰等会影响配网自身的运行水平，要想达到预期的安全目标就要加大防雷保护工作力度。本文分析了当前配网防雷工作现状，并提出了科学的配网防雷治理措施。
关键词:电力系统；配网设备；防雷保护措施；雷电；供电网
随着配网建设范围的扩大，只有做好配网的防雷保护，才能有效控制雷电对配网的袭击，保护配网安全供电，减少供电企业的经济损失，配网防雷最关键是要掌握科学的措施和方法，采用先进的技术策略。在电力系统中，由于雷击的影响，线路总会出现跳闸的电路故障事件，严重影响了电网的安全、有效运行。雷击不仅能造成线路的跳闸，它的每一次闪络都会在电路系统中引起强烈的震动，甚至可能损坏设备，导致大面积停电，给社会经济发展带来了巨大的损失。近年，气候变化越来越明显，雷电活动越发频繁，另外，国家电网建设的不断深入，雷击引起的线路故障问题持续升温，因此，必须加强对电力系统配网设备防雷保护研究。
1.配网防雷现状分析
1.1防雷措施不完善
配网线路没有实施完善的防雷击断线方法，避雷设备未能规范接地，其中存在较大的接地电阻，无法有效发挥保护功能，低压台区通常线路太长，同时，没有配备避雷设备，当强雷电出现时，高强电波自低压端袭击配变，从而导致了绝缘击穿现象，一些柱上开关未能全部配设避雷设备，从而导致雷电袭击，开关受损，一些地方性供电所尽在雷击较多的地方安装避雷器，该避雷器只能发挥局部保护作用，无法达到全线防雷的效果。
1.2.未形成统一的防雷规范
目前来看，整个配网防雷工作没有形成统一的防雷规范、技术措施，无法发挥对整个配网线路的防雷优化指导，而且部分地区的防雷措施也通常以自身经验为参照，缺少统一规范指导的防雷工作，势必其中存在风险，只能做好眼前的防雷，无法从长远上制定规划和目标。未形成一个全面覆盖的防雷系统，防雷覆盖范围较小，其中也缺少一定的改造型资金，有限的资金投入使得只有部分线路配设了防雷设备，防雷覆盖范围较小，防雷效果有限。遇到高雷电天气，依然可能出现击穿跳闸等现象。
1.3雷击跳闸率高，断线故障突出
农村与城郊的雷击跳闸率都高出城市配网，相关数据显示:某城郊地区10kV配网线路数量一共为3400条，总长度达到21030.9km，绝缘率达到49.1%，电缆化率为:39.1%，具体的配网线路统计见表1。
.png)
在5个月时间范围内，由于雷击故障所导致的线路跳闸占到总跳闸数的31.3%，由此可见，雷击故障己经成为配网跳闸的一大原因。根据调查显示，城市配网雷击故障通常发生在偏离市中心的市郊环境中，这是因为该地区多为城市边缘，存在一定程度的化学污染，使得线路处于不利的环境中，容易发生线路受损、断裂等问题。
远离城郊的农村地区也容易出现断线故障，这是因为该地区线路架设距离较远、运行时间长、而且长期遭受不良因素威胁，从而出现受损老化等现象。同时，农村地区的线路绝缘配置也达不到合格指标，所选绝缘子型号通常偏离正常要求，配网线路整体上的防雷水平较差，甚至可能出现击穿故障。
由于农村配网架设范围广、线路长、所处环境也相对较差，供电半径超出了规定的要求，且存在众多的分支线路，一些低矮丘陵山区线路受雷击的威胁更大。根据实践分析得出:农网雷击故障主要源自以下方面:线路断裂、避雷器受损、绝缘子爆炸等。
2配电线路雷电过电压及防雷措施
配电线路上的雷电过电压分直击需电过电压和感应雷电过电压。直击雷电要比感应雷电(后者一般不超过300~400kV)过电压危害更大，因此架空线路防雷主要是防直击雷电过电压。线路防需可以有四道防线:
2. 1第一道防线:保护导线避免雷直击，加装避雷线防雷
沿全线架设有接地的单雷线，导线受到它的屏蔽，感应过电压就会降低。在河北地区应用不广泛。
2.2第二道防线:雷击塔顶或避雷线时避免绝缘发生闪络。为此，
需降低杆塔的接地电阻，在杆塔上加装线路避雷器多雷区、强雷区或地闪密度较高的地段，除改善接地装置、加强绝缘和选择适当的地线保护角外，可采取安装线路防雷用避雷器的措施来降低线路雷击跳闸率，配电型氧化锌避需器是配电网主要的防雷设备，目前广泛应用于配电网及配电设备的防需保护。安装线路防雷用避雷器应符合下列要求:
（1）安装线路避雷器宜根据技术经济原则因地制宜的制定实施方案(2)线路避雷器宜在下列地点安装:多雷地区发电厂、变电站进线段且接地电阻较大的杆塔;山区线路易击段杆塔和易击杆;山区线路杆塔接地电阻过大、易发生闪络且改善接地电阻困难也不经济的杆塔;大跨越的高杆塔;多雷区同塔双回路线路易击段的杆塔。线路避需器可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率，尤其是对防止易击段杆塔线路绝缘子雷击闪络作用明显。线路中间避雷器主要用于保护绝缘子、提高线路耐需水平，线路终端避需器除保护绝缘子外，主要用于防雷电侵入波进入变电站、避免线路开关遭受多重雷击损坏地区线路避雷器运行可靠，效果总体良好，但是作为配电网防雷元件它也有一些局限性，主要有:（1）避雷器动作电压及残压参数固定，不能根据设备绝缘水平的差异实现差异性的保护和精细保护;(2)避雷器通流容量的局限，如果配电线路由于绝缘水平过高导至通过避雷器的雷电流较大，避雷器会承受不着雷电流的能量而发生爆炸;（3)避雷器易老化、易损坏，阀片直接在电网运行电压下，易发生电腐蚀导至电老化，或由于受潮损坏，自身会引起电网故障：（ 4 )运行成本高，避雷器在运行时需定期进行试验或轮换，会加大运行维护工作量，导至运行成本高，因而不适宜于在线路上大量安装。总之，由于避雷器阀片长期承受工频电压，长期运行会有老化现象，运行部门要定期检测其泄漏电流，保证安全可靠。
为了解决技术存在的缺陷，采用高压防雷绝缘子加装防弧金具及接地装置的防雷方式在本地区也可考虑。在绝缘导线越来越多的当前形势下，断线问题得不到更好地解决，而防雷绝缘子的加装密度相对较大，其原理以疏导方式加以防雷，对保护绝缘导线方面效果更好，从而解决负荷增长与供需矛盾的问题，可提高供电质量。在提高供电线路绝缘化率的同时提升区域供电可靠性。因此从区域供电可靠性和10kV电网建设方面考虑防雷绝缘子接地系统有着不少的优势，也为电力部门提供了新的有效的途径。
2. 3第三道防线
当导线发生雷电冲击闪络时，尽量减少由雷电冲击闪络转变为稳定电力电弧的几率，降低雷击跳闸次数。因此应降低线路上的工频电场强度
由架空线路构成的配电网，当单相接地故障电容电流10kV不超过20A时，宜采用不接地方式;当超过上述数值且要求在故障条件下继续运行时，宜采用消弧线圈接地方式。
2. 4第四道防线
发生跳闸后也不中断供电，为此，可采用自动重合闸装置，或用双回路以及环网供电。
3结束语
通过上述分析，要最大限度降低雷电损害程度，科学地建设防雷接地系统设备是关键，因此，配电系统的防雷与接地工作应结合实际的雷电分布情况来采取针对性的防雷方案，严格控制电气设备、防雷设施的质量与可靠性，确保共用接地网符合规范要求，将防雷措施与接地措施相结合，最大限度降低雷击对配电线路及设备造成的破坏。
参考文献：
[1]谭月胜. 配网防雷现状分析与治理措施探究[J]. 中国新技术新产品,2016,(23):175-176.
[2]蔡科明. 配网防雷现状与治理措施研究[J]. 科技展望,2016,(30):100.
[3]阎安. 配电系统的防雷和接地[J]. 科技创新与应用,2014,(36):170.
[4]谢正勇,彭传诲. 六安配网雷害分析及防雷对策[J]. 中国电业(技术版),2014,(07):74-76.
论文作者:于明楷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/1
标签：防雷论文; 线路论文; 雷电论文; 避雷器论文; 过电压论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第18期论文;