固定外串联间隙避雷器在10kV架空线路上的应用研究

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表1 中压架空裸导线防雷装置配置原则
雷区等级
共同配置原则
差异化配置
少雷区 中雷区 多雷区
强雷区
(1)变电站出线两基杆塔配置一组
无需配置
(2)T 接杆塔和分支线第一基杆塔配置 一组
每四基安装一组
(3)易击段(含微地形)每基配置一组
(4)中雷区、少雷区每年雷击故障 3 次 (1)每两基配置一组
以上或连续 3 年发生雷击故障的线段,(2)针式绝缘子更换为瓷
2.1 10 kV线路应用情况 深井镇10 kV那扶线全线为架空线路,主线路长达21 km,
支线共54 km,配变90台,容量9 000 kVA。该线路有5处跨越山 区,线路供电范围大且位于多雷区,历年来受雷击引起的故障 较多。为有效降低雷击引起的线路跳闸,提高线路防雷性能, 我们选取了10 kV那扶线作为防雷改造试点。防雷改造主要措 施是 安 装 固 定 外 串 联 间 隙 避 雷 器 ,按 照 固 定 外 串 联 间 隙 避 雷 器 配 置 要 求 ,每 两基 杆 配 置一 组,台 架 、柱 上 开 关 前 后 各 配 置 一 组 ,如果 台 架 电杆 是 终 端杆 ,则 在 前 一 基 杆 配 置 一 组 ,全 线 共安装固定外串联间隙避雷器约400组。 2.2 防雷效果分析
防雷改造后,主要从以下两个方面开展防雷效果检验:一 是比 较 改 造 前 后 线 路 受 雷 击 影 响 跳 闸 情 况 ;二 是 通 过 观 察 统 计避雷器的计数器雷击次数,检查避雷器有无动作,并将雷击 动作次数与跳闸次数进行比较,检验有效防雷次数。
防 雷 改 造于 2017年 4月 完成 ,而 雷 击 一 般 发 生 在 5 月 — 10 月份夏秋季,通过比 较2016—2018年 线 路雷 击 跳闸情 况,能 够较清晰地检验防雷改造的效果。2016—2018年线路雷击跳
(3)雷 电 计 数器 位 于 避 雷 器 下 端 ,距 离 地 面 高 度 较 高 ,运 维 人 员在 电 杆 下方 难 以 清晰 观 察 到雷 击 次 数 ,在 线 路 带 电 时 要借助无人机拍摄才能观察,或者线路停电后登杆观察。
图2 2016—2018年线路雷击跳闸次数 从图2中可以看出,在进行防雷改造后,10 kV那扶线因雷 击跳闸次数较2016年有明显下降,防雷效果较好。 固定外串联间隙避雷器每两组配置有雷电计数器,如图3 所示。当避雷器有雷电流经过时,计数器动作记录一次,通过 观察 统 计 避雷 器 雷 电计 数 器 动 作 次 数 ,即 可 了 解 线 路 是 否 曾 经遭受雷击以及避雷器的动作情况。
每两基配置一组
横担或瓷柱式绝缘子
(5)耐张塔(杆)必须配置一组
1.2.2 接地要求 配置固定外串联间隙避雷器的杆塔原则上可利用钢筋混
凝 土 电 杆或 铁 塔 的自 然 接 地作 为 防 雷接 地 ,无 需 设 置 专 门 接 地。接地电阻大于30 赘的杆塔应设置专门接地(可使用简易接 地装置)。
2 10 kV线路安装应用情况及效果
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电气工程与自动化◆Dianqi Gongcheng yu Zidonghua
闸情况如图2所示。
正常运行时承受10 kV电压,在雷电流作用下承受雷电压,在 强雷电压作用下存在发生雷击击穿的隐患,当绝缘子击穿后 会 造 成 线 路 接 地 ,且 固 定 外 串 联 间 隙 避 雷 器 安 装 位 置 与 导 线 同一高度,绝缘子击穿不一定发生明显的裂纹,运维人员故障 巡视时较难发现故障点,不利于快速排查故障快速复电。
Dianqi Gongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化
固定外串联间隙避雷器在10 kV架空线路上的应用研究
温灼文 王锦生
(广东电网有限责任公司江门供电局,广东 江门 529000)
摘 要:以江门台山地区多雷区10 kV线路为研究对象,研究了固定外串联间隙避雷器在10 kV线路上的实际应用情况,分析了该 避雷器的防雷效果及存在的问题,最后对固定外串联间隙避雷器的应用要点及改进提出了建议。
图1 固定外串联间隙避雷器工作原理图 1.2 固定外串联间隙避雷器配置及接地要求 1.2.1 配置要求
中压架空绝缘导线防雷装置应选用固定外串联间隙避雷 器(带穿刺线夹),强雷区、多雷区和中雷区应每基安装一组,
少雷区无需安装。台架变压器及柱上开关防雷装置应选用无 间隙金属氧化物避雷器。台架变高低压侧均需配置无间隙避 雷器,前后各一基杆塔配置固定外串联间隙避雷器,柱上开关 两侧 均 需 配塔 配 置 固 定 外 串 联间隙避雷器。配变台架高、低压侧均须安装无间隙避雷器, 且高压避雷器接地端、低压避雷器接地端、配电变压器低压绕 组中性点和外壳,须采取四点联合接地方式。配置原则如表1 所示。
本文主要对固定外串联间隙避雷器在10 kV线路中的实 际 应 用情 况 进 行 研 究 ,分 析 了 该 避 雷 器 的 防 雷效 果 及 存在 的 问题,并提出了应用要求及改进建议。
1 外串联间隙避雷器原理及配置要求
1.1 固定外串联间隙避雷器原理 固定外串联间隙避雷器由避雷器本体和固定外串联间隙
关键词:10 kV架空线路;防雷;间隙避雷器
0 引言
根 据 201 1— 2015 年 广 东 电 网 地 闪 密 度 分 布 情 况 ,广 东 电 网95%以上地区属于强雷区和多雷区。江门台山市深井镇位 于台山市西南方,距离海岸线30 km,10 kV线路在夏季常受台 风吹袭,雷暴等强对流天气多发,属于多雷区。据统计,2016年 度深井镇10 kV那扶线受雷击影响导致跳闸4次,急需提高线 路防雷能力。在广东电网公司推行防雷标准的趋势下,主要的 防雷装备是具有使用寿命长、无需维护、不用设置专用地网安 装等特点的固定外串联间隙氧化物避雷器。2017年我们对深 井镇10 kV那扶线选用的固定外串联间隙避雷器进行了防雷 改造。
组成,外串联间隙一端接10 kV线路,一端接避雷器高压端。该 避雷器的主要工作原理是当导线上的雷电过电压幅值超过串 联间隙放电电压后,间隙击穿,避雷器本体进入低阻抗导通状 态,起到限制避雷器残压的作用,雷电冲击过后,系统工作电 压加在避雷器本体上,本体瞬间恢复到高阻抗阻断状态,工频 续流被抑制在很小的范围内无法建弧,串联间隙绝缘性能迅 速恢复,避雷器和线路恢复到正常运行状态,如图1所示。