35kV线路雷击断线技术分析

时间:2022-05-12 10:14:13

35kV线路雷击断线技术分析

【摘 要】目前配电线路主要包括35kV、10kV两个电压等级,由于配电线路单挑线路长度较小,输送范围小,所以日常设计中只在进出变电站2公里设置避雷线(10kV全线都不设置)。在线路其它部分线路的耐雷水平较低,容易发生雷击事故。本文将对我局下辖的一条重要线路的雷击情况进行分析,并讨论相应的解决措施。

【关键词】雷击;耐雷水平;直击;反击

35kV秀界T五线为界牌变电站的备用电源,于1969年投运,全线共有电杆110基,属于设备老化严重的老旧线路。

从以上统计数据可以看出,发生雷击的杆塔相对比较集中,其中#26、#27杆发生雷击,虽然在#26杆装有避雷器,但是#26杆的接地电阻不合格(根据不同土壤电阻率有不同要求,但是最大应超过15欧),所以导致避雷器不能有效的泄除雷电产生的强大电流,导致绝缘子发生闪络。

其余安装有避雷器的杆塔均为发生雷击事故,表明避雷器在正确的安装以后是可以对线路设备进行有效保护的(因08年以前的数据不完善,所以不能将安装避雷器前后数据进行对比,所以避雷器效果只能进行推测)。

#64—#68杆、#78—#80杆很明显是雷击高发区,特别是#66、#67杆反复发生雷击事故,但是此处电杆接地电阻又是合格的,接下来我们将详细研究发生雷击的原因。

至于#107杆,由于本身杆型设计有避雷线,所应考虑雷电绕击、耐雷水平等问题,再加上此处雷击的几率远低于无避雷线的线路部分,耐雷水平也不低于无避雷线的线路部分,限于本文篇幅,本文将不阐述相关部分内容。

原因分析:

(1)地理原因:#62—#69杆线路走廊附近为平原地带,线路通道两边300米以内没有7米以上建筑,导致雷电击中电杆、线路几率增大;由往年的雷击情况统计,此线路段是雷电活动频繁区,并有多次雷击线路记录。

(2)气候原因:今年雷暴雨天气增多,远远超过了其他年份,8月26日、9月6日、9月10日都发生了强雷电活动,特别是8月26日,乐山地区雷击次数高达14764次。

(3)线路本体原因:

1)本线路已经运行了30多年,当初的设计只考虑了防污级别的绝缘配合(由于污区范围变化,目前的绝缘子配置已经不能满足目前的要求,不能达到III级污区爬电比距要求),并没有考虑防雷方面的设计,如架空地线等;

2)后经技术改造,重新沿电杆外侧敷设了接地引下线,改造了接地电阻,用于防直击杆塔的雷电,但实际中雷击导线次数远远大于雷击电杆次数,所以实际中当雷电击中导线时防雷效果并不明显;

3)虽然有多年的雷击实例,但是并没有考虑安装避雷器;部分接地电阻不合格但是改造不及时,目前的接地系统采用的镀锌钢绞线与圆钢用铁并沟线夹进行连接,连接点存在一定的接触电阻。

相关技术分析:

(1)雷击杆塔耐雷水平计算:

根据绝缘子串放电电压计算公式:

其中: —正极性50%冲击放电电压,kV;n—绝缘子片数。

根据杆顶电位计算公式:

其中: —杆塔顶电位,kV;I—雷电流幅值,kA; —杆塔冲击接地电阻,Ω; —杆塔电感,μh。

由于35kV线路只有进出站2km线路段有架空地线,所以电杆电感计算公式不适用,按照杆塔的波阻及电杆电感参考值取。

从以上两式可以看出,当杆顶电位达到绝缘子串放电电压时,雷电流幅值就是杆塔的耐雷水平值。

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