10kV配电线路避雷器布置优化研究_陈伟皓.pdf

配电线路避雷器布置优化研究陈伟皓（广东电网责任有限公司阳江供电局）摘要：在 配电线路建设期间，为了提高综合防雷水平，降低雷击灾害对线路运行的不良影响，电力企业要根据各个区域配电工程建设要求，对避雷器位置进行合理选择，并做好优化设计，确保配电线路在运行时，能够满足各方面要求，并降低线路故障问题发生几率。在对偏远山区多雷区的避雷器设备设置时，可以选择大通量避雷器设备，减少因避雷器损坏引发线路跳闸故障。本文就 配电线路避雷器布置优化进行相关分析和研究。关键词：配电线路；避雷器布置；优化；研究 引言近几年我国 配电项目建设范围正在不断扩大，项目建设期间会受到区域内自然环境因素影响，容易出现事故问题，且工程建设难度比较大。尤其是在山区建设配电线路时，需要选择合适避雷器设备，并对避雷器安装位置合理规划和设计，确保避雷器设备应用效果，能够得到充分发挥。配电线路运行期间，也会受到自然灾害影响，雷雨季节下配电线路故障问题发生几率比较高。在对避雷器应用效果全面评估之后，就要做好避雷器设备安全防护，确保避雷器设备在使用时，能够满足安全性要求 。配电线路避雷器布置现状以我国南方地区的电网建设为例，因为大部分区域处于亚热带，雷击灾害发生频繁，且区域内配网绝缘水平比较低，一旦出现雷击灾害问题，就会引发过电压事故。配网避雷器是配网设备和配电线路的主要防雷保护设备，受雷电活动强烈、线路设计不规范、产品选型不正确、实际使用不正当、施工质量不符合要求等因素的影响，南方区域内配网避雷器受损问题严重，尤其是边远山区的多雷区内，交通困难导致日常巡视不到位，运行状态堪忧。避雷器设备分布范围比较广，建设数量比较多，仅仅每台配网变压器设备都要有避雷器的防护。除此之外，还要通过开展预防性实验，对避雷器设备是否能够充分发挥保护效果全面检测，在这期间需要投入更多人力物力资源，才能满足各方面要求 。而实际现状是只有当线路故障跳闸之后，通过故障巡视才发现避雷器损坏，不利于 配电网的正常运行，同时也对运行指标造成影响。目前，我国配网避雷器的退运周期主要是根据运行时间以及对运行中避雷器的剩余使用寿命的简单预测来进行的，即当避雷器运行年限达到了根据避雷器雷电冲击放电能力资源（能量值或电荷量值）所估算出的预期寿命时即进行避雷器的更换工作。配网避雷器本身造价并不高，而其更换所带来的施工成本往往是避雷器自身成本的数倍，根据运行经验，我国配网用避雷器的平均更换周期约为 年左右，一个县级供电局约有配电变压器 台左右，如果将避雷器的使用寿命延长一倍，将意味着每年可为一个县级供电局节省费用 万元，具有非常可观的经济效益。配电线路避雷器布置优化措施.提高规划合理性在对避雷器设备布置形式规划时，电力企业要对各个区域自然环境和气候特点以及水文状况全面了解 。同时派遣设计人员和技术人员深入到现场，对各个区域勘察之后，根据相关数据信息，对现有布置方案适当调整。在对山区多雷区的避雷器选型上，可选择重负载型 交流无间隙金属氧化物避雷器，提高配电网的运行可靠性并延长其更换周期，从而降低由于频繁更换避雷器所带来的停电损失。.开展模拟试验如表 所示，在对避雷器设备布置时，需要开展模拟试验，对不同布置形式下避雷器设备运行效果全面了解。在开展模拟实验时，技术人员要严格按照实验要求，对自身行为规范和约束，确保实验在开展时，能够符合检验要求，同时要保证实验结果更加全面准确，为布置方案优化工作开展情况充足支持 。在开展实验期间，技术人员需要设置对照组，选择合电气技术与经济 研究与开发 适避雷器设备类型。在对避雷器设备应用性能全面检验之后，可以根据技术参数对比分析结果，对不同安装形式下，避雷器设备运行效果全面了解，从中选择最优布置形式。在模拟雷击灾害时，技术人员要对在避雷器设备是否存在严重损坏问题全面观察，并对绝缘子性能有效检测。在对实验结果分析时，可以明确避雷器设备应用效果，并选择最优安装位置 。表 模拟实验序号产品型号单位 -额定电压 持续运行电压 .标称放电电流 直流参考电压 .倍直流参考电压下的泄漏电流 工频参考电压（）大电流耐受能力 次 次重复转移电荷.方波通流能力 残压值 操作冲击残压 .雷电冲击残压 陡坡冲击残压 .构建仿真模型如表 所示，在对避雷器布置要求全面了解之后，技术人员可以构建仿真模型，对不同安装情况下避雷器设备应用效果模拟和分析，并对避雷器设备运行参数全面提取，构建完善模型，确保模型在使用时，能够发挥更好效果。首先建立单相导线雷电感应模型，可以对电流运行情况进行了解，在此基础上构建三相导线计算模块，能够对避雷器设备运行期间线路电压数值全面监测，为避雷器布置优化工作的开展，提供有效数据支持。在构建模型期间，要对线路运行期间不同位置避雷器设备运行数据进行科学梳理，提高模型应用的有效性。最后技术人员要对仿真模拟结果全面检验，借助模型对避雷器设备布置方案可视化展现，可以对不同布置形式下，避雷器设备可能出现的风险问题全面分析和解决，对现有安装方案是否合理全面检测，确保避雷器设备布置方案更加合理，提高避雷器设备运行效果，降低投资成本 。表 仿真实验比较项目 避雷器能耗大于 避雷器能耗大于 避雷器能耗大于 雷击导线 及 及 雷击杆塔 感应雷击导线距离 距离 .加强安装管理在对避雷器设备安装时，要根据不同安装位置要求，选择具有针对性的配置形式。在无分支处设置避雷器设备，要对安装距离严格控制，避免避雷器设备运行期间出现相互干扰等情况。技术人员在制定安装规划时，要提供备选方案，电力企业要根据不同区域避雷器设备安装要求，选择最优方案，同时要对安装方案应用效果全面检测，避免安装期间出现问题。在对安装环节检测和管理时，需要从各个层面对风险问题全面检查，并且制定针对性安全管理措施，安装时使用 更 加 专 业 技 术 人 员，规 范 安 装 流 程 ，如（）设备型号要与设计相符。（）瓷件应无裂纹、破损，瓷套与法兰间的结合应良好。（）向不同方向轻轻摇动，内部应无松动响声。（）组合元件经试验合格，底座和拉紧绝缘子的绝缘应良好。（）避雷器的防雷接地引下线采用“三位一体”的接线方法，即避雷器接地引下线、配电变压器的金属外壳和低压侧中性点这三点连接在一起，然后共同与接地装置相连接，其工频接地电阻不应大于 。（）在多雷区变压器低压出线处，应安装一组低压避雷器。用来防止由于低压侧落雷而造成低压侧绝缘击穿的事故。.做好故障预防以氧化锌避雷器为例，对避雷器设备运行期间各项故障问题发生原因深入研究，制定了针对性预防措施，并引进了能够延长设备应用寿命的可靠性技术，延长了设备更换周期，避免因为频繁更换避雷器设备电气技术与经济 研究与开发 引发停电事故 。在对避雷器设备运维管理时，工作人员要借助信息化技术，对设备运行环境模拟。在对避雷器设备运行期间，环境影响因素全面了解之后，技术人员要制定针对性安全防护措施，对避雷器设备运行环境全面优化，避免自然因素对设备运行产生不良影响。在对故障问题预防时，需注意以下几点：（）要根据 线路的实际运行参数和安装区域的环境情况，选择正确型号的避雷器，以防止避雷器内部点做击穿、断裂等事故。（）加强日常巡视，利用无人机等工具对避雷器外观进行巡查，及时更换损坏的避雷器。（）技术人员还可以在避雷器设备中添加在线监测模块，通过采用高性能微小电流传感技术对设备运行参数全面提取，如获取高精度电压采样值，连续、实时、在线测量金属氧化物避雷器的泄漏电流（全电流）、阻性电流、动作次数等参量，对运行状况相同的同类设备进行横向对比分析，还可以对同一设备进行纵向对比分析，同时还可以对设备绝缘状况的特征数据进行趋势预测，及早发现金属氧化物避雷器潜在的故障，及早进行预警和处理，避免事故的发生。配电线路避雷器布置优化效果在 配电线路运行中，防雷措施是保障配电线路安全稳定运行的关键条件，因此，必须要合理优化避雷器布置，才能够保障达到理想的防雷效果。本文中，通过针对 配电线路避雷器进行分析，并且就避雷器的布置进行优化，进一步提升了避雷器的布置效果。例如，粤西地区一个县级供电局在通过修理改造项目针对已有线路进行优化避雷器布置，完成优化后的 条配网线路中，在 年上半年因遭遇雷击造成的跳闸与之前同时期相比降低 。在边远山区供电所的多雷区使用某型重负载 交流无间隙金属氧化物避雷器进行优化布置后，因雷击造成的跳闸相比同时期降低了 。而且在 线路上遭受雷击后，某型无间隙金属氧化物避雷器实现了零损毁，既避免了雷击故障，又能够确保后续避雷器仍旧发挥避雷作用，这样不仅有效降低了配网雷击跳闸故障，提升配网线路的供电可靠性，同时也能够保证避雷器仍旧保持完好，从而实现可持续利用，进而降低运行成本和线路设备更换压力，同时雷击并未对线路运行造成影响，因此不会造成线路故障，也就避免了停电故障，通过减少停电时间，也能够大大提升用户对电力供应企业的服务满意度评价，实现满足人民对电力的需求及对美好生活的向往。结束语总的来说，对于多雷区的基层供电所而言，要想保证配电线路的安全稳定运行，加强防雷措施布置是非常必要的 。对此，供电所一方面要有效减少雷击造成的跳闸，这样有利于提升供电所的各项运行指标，减少故障巡视，促使运行人员专注日常管理，提升配电线路的运维水平。另一方面，减少因避雷器损坏造成的永久性故障，这样可以减少抢修工作，减少运行人员的作业风险，提升配网运行安全可靠性，降低供电所运行成本。而且通过对粤西某县级供电局的配电线路改造后防雷效果数据变化对比可知，对于避雷器的优化布置有着非常重要的促进作用，大大改善了防雷效果，保障了防雷效能。参考文献 王陆璐，黄佳瑞，陈立，万克，左中秋 配电避雷器大电流冲击耐受能力影响因素研究 电瓷避雷器，（）：-雷潇，许安玖，刘强，崔涛，廖文龙 配电线路避雷器优化布置研究 四川电力技术，（）：-肖麟祥，常勇，熊杰，王芮，何国斌基于能量成分溯源的配电线路雷击故障性质判别方法 电瓷避雷器，（）：-蒋凌峰，杨鑫，吴文锋，王延夫，汤昕 架空线路和配电变压器绝缘水平差异的调节方法 电瓷避雷器，（）：-梁开旺，冯珊 线路穿刺型避雷器安装配置方式实 验 与 仿 真 研 究 电 气 技 术，（）：-马伟东 农村配电线路故障跳闸率的降低措施 现代工业经济和信息化，（）：-王毅，申佃涛，苏荻，程梓航，王曦，安韵竹城区配电线路感应雷过电压的防护措施研究 电工技术，（）：-，刘乐康，赵涛，杨磊，刘云鹏雷击不同基杆塔下配电变压器雷电防护能力分析 电瓷避雷器，（）：-陈延君，徐宏坤，宁本全，陈喜财，李宪宝 配电变压器的雷电防护 化学工程与装备，（）：-（收稿日期：-）电气技术与经济 研究与开发