邓祥

贵州省六盘水市水城供电局 553001

摘要：随着社会的迅猛发展，电已经渗透到人们生活的方方面面。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。10kV配电线路因为绝缘水平不高，并且具有复杂的网络结构，非常容易遭受雷害事故，使得电网的供电可靠性受到影响，同时也直接影响到了配电网的安全，严重的甚至危害人民的生命财产安全。本文主要对10kv农网配电线路的防雷技术进行分析。

关键词：配电变压器；防雷保护；避雷器

引言

农网10kV配电线路是提供市郊和广大农村地区电力供应的主要网络，其供电可靠性直接影响市郊和农村地区的供电，随着城乡经济的发展，其地位显得越来越重要。近年来，我国电力系统不断发展壮大，在配网线路设计中，防雷技术是关系到10 kV 配网线路是否可靠的关键因素，但是近年来我国10 kV配网线路却雷击事故频发这为人民群众生命财产造成了安全隐患。因此探讨10 kV配网线路防雷技术措施具有重要的现实意义。

1、农网10kv配电线路的特点

1.1 绝大多数为架空线路

1.2 网络结构比较复杂。

1.3 所经过地区大多比较空旷，极易遭受雷击。10kv配电变压器是10kv配电网络的核心部分，由于10kV配电线路杆塔一般不设接地系统，一旦线路遭受雷击，雷电流将直接侵袭配电变压器，因而极易造成配变的损坏。对地于市郊和农村10kV配电线路则更是如此。

2、10kv配电线路防雷的危害

雷电对农网10kv配网线路造成的危害主要有以下几点

2.1 雷电对配电线路自身造成的伤害、由于雷电的高温、高穿透性、商辐射压强等特性对配电线路及其配套的设施，如塔台等造成直接的破坏；

2.2 配电系统的破花，雷电容易造成配电网络的瞬时电压增加，在增加电压的过程中容易造成配电系统的变电设备以及容电设备发生击穿事故，进而影响到整个配电线路的使用。此外，还容易通过瞬间增加的电压造成用电设备的损毁，迸而造成经济损失；

2.3 在施工的过程中由于配电网络较高，易导电等特点造成的引雷作用进而造成施工人员的雷击事件的发生。

3、农村10kV配电变压器基本的防雷措施

从10kv配电线路一次接入跌落式熔断器，线路避雷器，然后进入变压器的高压侧，其防雷配备的基本结果如下；

其中，跌落式熔断器的熔断电流一般为50A至200A，高压侧避雷器型号参数为4YH5WS-17/50，低压侧避雷器基本型号参数是HYL5W-0.28/1.3。

4、10kV配电变压器防雷保护存在的问题

4.1 配变台区接地电阻的问题

配变台区接地电阻的大小对配电变压器的安全运行至关重要，必须严格满足要求。但是在实际的执行中，由于各地区实际地形，地貌、土质的不同，接地电阻超标的现象比较普遍。

10kv线路如果遭受雷击，雷电波沿线路传播，一旦雷电过电压达到一定的幅值，安装在配电变压器高压侧的避雷器将动作，则施加变压器高压侧的电压，

式中Us为施加在所用变压器高压侧绕组的电压，为避雷器动作后的残压，a为雷电波的陡度，l為避雷器与变压器之间沿链接线分开的距离，v是雷电波的波速，L为避雷器接地引下线的电感，i为通过避雷器的雷电电流，R为配变台区的接地电阻。

根据YH5WS-17/50型避雷器的参数设置，其标称放电电流峰值为5kA，波形为8/20us，且峰值为5kA雷电流下冲击残压不大于50Kv，由于配电变压器高压侧避雷器距离配变很近，接地引下线很短且材料较粗，可忽略的值。直接考虑最大情况，取i=5KA，U=50KV.

10kV配电变压器绕组的绝缘水平，在雷电截波冲击下，耐受电压峰值为85k，因而，应严格控制其接地电阻满足规程要求，一旦超过12欧，则可能因雷击造成绕组绝缘损坏。

4.2 配变台区接地引下线的问题

配变台区接地引下线的锈蚀问题也是影响配电变压器安全运行的重要因素。接地引下线的锈蚀经正变换过程仿真模型常发生在接地引下线的焊接点附近，一旦锈蚀，会造成焊接点的接触电阻增加，相当于直接增加了接地电阻值，造成接地电阻升高。

4.3 低压侧避雷器的装设

从最近几年的网改中都规定低压侧要求加装避雷器，但由于各地区执行不严以及低压侧避雷器极易损坏，加装复杂等原因，很多地方都没有装设。

对配电变压器而言，一般是低压侧比高压侧的电压绝缘裕度大，如果配电变压器低压侧不装设避雷器，雷电过电压往往通过正变换和反变换过程，对高压线圈造成绝缘损坏。配电变压器低压侧没有装通过仿真结果可以看出，低压侧加装避雷器设避雷器保护是配电变压器被雷击坏的主要原因。

目前世界上使用最广的电磁暂态计算分析程序ATP-EMTP对雷电过电压冲击配电变压器低压侧的正变换过程进行在暂态仿真，设定变压器为理想变压器，低压侧施加雷电波幅值120kv的8/20us雷电流波。通过仿真结果可以看出，低压侧加装避雷器时，高压侧的过电压低于15kv，完全在配变的承受范围之内，而低压侧没有装避雷保护装置时，高压侧电压达到80kv，根据有关规定，10kv配电绕组的绝缘水平，在雷电全波冲击下，耐受电压峰值为75kv，因而，该过电压对配边损害极大。由此可见，低压侧加装避雷器对限制高，低压侧的过电压有明显作用，建议低压侧务必装设避雷器。

5、加强防雷的措施

5.1 配变台架防雷

在高压熔断器之前需要进行避雷器的装设，进而使配变台得到有效的保护。另外，也可以通过将配变进线绕成直径为100mm、10匝的电感线圈，进而使电抗器的原理得到充分运用，以达到控制入侵的雷电波目的。根据有关的规定，对于大于100kVA的配变，要求其接地电阻小于或者等于4，并且对于每个重复接地装置而言，其接地电阻不能超过10；对于没有超过100kVA的变压器，要求其接地电阻小于或者等于10，然而，接地装置的重复次数不能低于3处，并且其接地电阻也不能大于30。在对配变台架进行拆除时，必须将其连接的引下线也一起拆除。为了使绝缘子得到有效的保护，对于配变台架的角铁横担，可通过接地引下线进行接地。

5.2 多雷区架空线路

在多雷区的架空线路，如果遇到其线路很长时，则可在线路当中的位置安装氧化锌避雷器，进而使杆塔接地电阻和杆塔电感得到有效的改善，另外，也可通过耦合地线的方式进行架设。需要注意的是，如果杆塔比较高，最好安装避雷器进行保护，以提高线路的防雷性。

5.3 2条交叉跨越线路的防雷措施

当2条线路存在着交叉跨越情况时，一旦遭受雷击时，其交叉处的空气间隙就会被击穿，造成2条线路同时跳闸。针对此类情况，如果交叉点与就近杆塔的距离大于40m，就需要在此杆塔上安装避雷器。同时，交叉档线路两端的绝缘性要求必须比其邻档的绝缘高，并且交叉点的距离需尽量与上下方线路的杆塔接近，进而达到使交叉点上的过电压降低的目的。

6、结束语

综上所述，10kV配电线路中，雷电事故严重影响了电网安全和供电可靠性，因此，从提高配电线路绝缘水平，加强对配电绝缘导线雷击断线保护，以及配电线路中配电设备的防雷保护，全面提高电网的安全稳定性。

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