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单回配电线路每隔杆安装避雷器直击雷保护特性
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摘要：0 引 言 10 kV配电线路是输电网和用户端的重要连接。配电线路的安全运行关系到对用户的供电稳定性[1-2]。雷击无线路避雷措施的配电线路时，线路整体耐雷性能较差[3]。氧化锌避雷器
0 引 言
10 kV配电线路是输电网和用户端的重要连接。配电线路的安全运行关系到对用户的供电稳定性[1-2]。雷击无线路避雷措施的配电线路时，线路整体耐雷性能较差[3]。氧化锌避雷器阀片独特的伏安特性对降低线路过电压、保护绝缘子免遭破坏有很大的作用[4-5]。各标准主要对变电站、发电厂等避雷器的安装做了详细说明，但对线路避雷器的安装没有要求[6-11]。本文针对配电线路每隔2杆安装避雷器配置工况，定量分析在雷击配电线路不同位置的耐雷水平、闪络特性以及沿线过电压波形等特征。
1 单回配电线路计算模型
图1为计算的避雷器配置方式图，计算时线路绝缘水平240 kV，接地电阻60 Ω，雷击点主要选择为线路中央杆塔和导线。避雷器标称放电电流共分6个等级，分别是1 kA、1.5 kA、2.5 kA、5 kA、10 kA和20 kA。电压等级35 kV以下线路一般选取5 kA等级的避雷器，本文避雷器采用标称放电电流为5 kA的避雷器。
图1 每隔两杆安装避雷器
2 每隔2杆安装避雷器时直击雷保护特性分析
2.1 耐雷水平
每隔两杆安装避雷器时，雷击工况有4种，如图2所示。工况1为雷击两非避雷器安装杆档距中央，工况2为雷击非避雷器安装杆塔顶，工况3为雷击非避雷器安装杆与避雷器安装杆档距中央，工况4为雷击避雷器安装杆塔顶。耐雷水平计算结果如表1所示。
图2 每隔两杆安装避雷器时雷击点示意图
表1 计算结果雷击点 耐雷水平避雷器5 kA 避雷器10 kA 1 2.6 kA 2.6 kA 2 4.7 kA 4.7 kA 3 3.1 kA 3.1 kA 4 7.7 kA 7.7 kA
可以发现，距离避雷器安装杆最远的雷击点1耐雷水平最低为2.6 kA，越是远离避雷器安装杆，线路耐雷水平越低，相较于常规线路耐雷水平1.7 kA有所提高，但提高效果极小。雷击线路非避雷器安装杆塔顶时，对线路耐雷水平没有提高。
2.2 闪络特性
每隔2杆安装避雷器时，计算结果如表2所示。避雷器间隔加大，泄流通道减少，线路闪络范围进一步扩大。同样，除了距雷击点最近的避雷器安装杆12杆发生闪络以外，其他避雷器安装杆均未发生避雷器损坏情况，同时具有跳杆闪络现象。
2.3 电压波形
雷击每隔2杆安装避雷器单回线路导线中央时，1 kA雷电流时的线路过电压波形如图3所示。雷击点为线路中央B相（上相）导线，雷击点两边最近杆塔分别为11号杆塔和12号杆塔。雷电流1 kA时，两相邻非避雷器安装杆出线处导线电位变化相似，有一定的传播时间差，幅值在两边避雷器安装杆控制的电位幅值间震荡。雷击点附近的11号杆塔绝缘子电压初始幅值较高，之后电压做衰减震荡。
表2 回线路每隔二杆安装避雷器线路闪络范围雷电流幅值 避雷器5 kA闪络杆号 避雷器10 kA闪络杆号1 kA - -3 kA - -10 kA 11，13 11，13 30 kA 10，11，12，13，14 10，11，12，13，14 50 kA 8，10，11，12，13，14 8，10，11，12，13，14 75 kA 7，8，10，11，12，13，14，16 7，8，10，11，12，13，14，16 100 kA 7，8，10，11，12，13，14，16，17 7，8，10，11，12，13，14，16，17
图3 雷电流1 kA线路电压波形
3 结 论
本文针对配电线路每隔2杆安装避雷器配置工况，定量分析在雷击配电线路不同位置的耐雷水平、闪络特性以及沿线过电压波形等特征，得到如下结论。
（1）线路的直击雷耐雷水平有较大提高。相对于只安装绝缘子线路，距离避雷器安装杆最远的1雷击点耐雷水平最低为2.6 kA，越是远离避雷器安装杆，线路耐雷水平越低，相较于常规线路耐雷水平1.7 kA有所提高，但提高效果极小。
（2）随着雷电流幅度的增大，闪络杆的范围逐渐扩大，同时存在隔杆闪络的现象。
（3）两相邻非避雷器安装杆出线处过电压波形变化相似，有一定的传播时间差，幅值在两边避雷器安装杆控制的电位幅值间震荡。
[1] 鲁铁成.电力系统过电压[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
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[3] 韦 钰，王培元，陈宇晨.10kV架空绝缘导线的防雷仿真研究[J].电瓷避雷器，2013，（5）：85-89.
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文章来源：《电瓷避雷器》 网址: http://www.dcblqzz.cn/qikandaodu/2021/0223/437.html