配电线路过电压保护探讨

刘建存

摘要：近年来，由绝缘导线引起的雷击和绝缘子击穿事故在国内外频繁发生，对人身安全和经济状况造成了很大影响。在城市用电方面，为避免分支、抛物线等对架空裸线路运行的影响，避免停电事故的发生，保证供电的连续性和可靠性，电网的应用已改为架空绝缘线路。在这种情况下，由于线路被雷击而造成线路跳闸的范围大大减小。

关键词：配电线路；过电压；保护

导言：随着科学技术的发展和进步，各种新技术、新设备得到了推广应用。在方便人民生活、促进社会发展的同时，也使社会对电能的需求不断增加。随着电力基础设施建设的不断完善，配电网的覆盖范围越来越广，这也导致了配电网运行环境的复杂性。在配电网的运行过程中，容易受到各种因素的影响。电压故障严重影响供电质量和安全，需要电力工作者的重视和解决。

1配电线路中的过电压问题

所谓过电压，是指电力系统在特定条件下电压超过预定的最大值的异常情况，属于电力系统中的一种电磁干扰现象。过电压产生的原因是多方面的，可分为内部过电压和外部过电压。其中，内部过电压主要是由电力系统内部运行方式的变化引起的，包括暂态过电压、操作过电压和谐振过电压；外部过电压又称雷电过电压或大气过电压，主要是由大气中的雷暴对地放电引起的，它可分为直击雷过电压和感应雷过电压，对电力系统中的电力设备可能造成相应的冲击和损坏。特别是直击雷过电压，其幅值可达数百万伏，会损坏电气设备的绝缘部分，引起线路接地故障。因此，对于电力工作人员来说，必须重视配电线路的过电压问题，采取相应的过电压保护措施，保证配电线路的安全稳定运行，保证供电质量。

2分析配电线路中的过电压保护策略

2.1将线路绝缘强化

线路绝缘加固一般涉及成本问题和成本问题。从经济角度看，要加强线路绝缘水平，必须保证线路的正常运行，保证内部电压的基本要求。结合实际情况进行全面综合分析。如果盲目提高线路绝缘水平，将会适得其反。因此，在加强线路绝缘能力的过程中，必须保证线路绝缘增强的有效性和合理性，并对各种因素进行全面细致的分析，以保证线路绝缘增强的有效性和合理性。例如，要提高线路中绝缘子串的实际冲击绝缘强度，可以用木杆代替水泥杆，薄弱点可以提高木杆的实际绝缘性能，从而尽量避免使用铁杆，避免雷击过程中雷击电流超过平均电场强度，从而维持木杆电弧。因此，有必要使用符合实际情况的木横担，以保证板材的平均电场强度满足基本要求。只有这样才能保证木杆线路的实际安全，不会发生雷击跳闸问题。

2.2进行自动重合闸的安装

雷击后发生闪络后，如果线路跳闸后线路绝缘子的绝缘性能恢复，必须在线路上有效地安装自动重合闸。值得注意的是，自动重合闸装置有一定的成功率，约为70%。为降低停电频率，保证供电性能，在110kV雷电较少的地区可采用自动重合闸装置。根据相关事件和数据，安装单向自动重合闸可以有效利用中性点直接接地电网中的单相雷电闪络，减少雷电对线路的不利影响，不仅可以保证供电质量，同时也需要尽量减少线路巡检的工作量，降低电力系统的实际维护成本。

2.3避雷器与过电压保护器

避雷器安装在配电线路上，在世界各国得到了广泛的应用。它能有效地控制配电线路受雷击时的过电压，主要包括：能有效地控制感应过电压的增加，能吸收雷电闪络后放电产生的能量，限制工频连续电流，从而有效地保护导线的运行。在选择避雷器类型时，应考虑95%以上感应雷可释放的电流不大于1000A，因此，合适的避雷器的电流容量也应得到技术和经济的支持。5ka元件通常用于限制电流。当线路直接受到雷击时，雷击电流在很多情况下都会超过20KA，由于其载流能力低，导致避雷器发生爆炸事故。另外，避雷器保护距离有一定的限制，其防雷功能不完善。

一些雷害较多的国家正在大力推广具有限流作用的架空绝缘线路安装消弧角。根据氧化锌限流元件的放电间隙，雷击电流通过氧化锌限流元件释放，工频连续电流被氧化锌限流元件阻隔，可避免雷击时架空绝缘线路断开罢工。这种方法目前已在许多国家得到广泛应用，效果明显。可有效避免雷击事故的发生。它是目前防雷应用的主要方法。

在线路过电压保护器的设计中，吸收了澳大利亚等国采用的限流灭弧角法，并根据其工作原理成功地设计了防雷技术措施。架空绝缘线路用过电压保护器主要由限流元件、串联的不锈钢排流环和架空绝缘电缆的间隙组成。避雷器的工作原理与氧化锌避雷器非常相似，其效果也与外间隙氧化锌避雷器相似。当发生雷击闪络时，间隙被击穿，雷击电流通过氧化锌限流元件流向地面，而在氧化锌元件的高电阻下，可阻断工频连续电流灭弧，有效防止绝缘线烧坏。

由于过电压保护器在安装过程中不会直接与导线连接，因此在实际应用中避雷器通常不承受线路的工作电压，因此安装更加方便，打破了传统的可以在破损的导线皮下安装的传统，其连续使用时间要长得多与氧化锌避雷器相比。但是，它只能在绝缘导线击穿时处理雷电过电压，平时不能处理线路的其他类型的过电压。因此，在实际应用中安装氧化锌避雷装置是必要的。

2.4进行电力系统中性点接地

一般来说，在山区和丘陵地区，雷击活动比较普遍，这些地区的线路往往由于雷电的影响而出现一定的断层。针对这种情况，可采用中性点经消弧线圈接地的方法，以降低事故率。在实际应用中，如果要用消弧线圈接地，实际电网结构需要足够简单，不能受互联网限制的影响。只有当线路不能安全供电时，才能使用消弧线圈。

2.5进行避雷装置的设置

采用避雷器和避雷针装置是配电线路过电压保护最重要的方式和最常用的手段。采用防雷装置，在雷击时可降低线路上绝缘子串的电压幅值，结合一定的屏蔽作用，保护线路免受雷击。一般来说，在配电线路中，最有效的方式是带状避雷线，它具有很强的保护效果和保护范围。在避雷针的实际设置中，要根据实际情况分析配电线路的电压等级，以保证良好的防雷效果。如山区330kV及220kV以上配电线路，可设置双回避雷线，以增强防雷效果。220kV线路可设置全线防雷线路，也可全线设置110kV线路。但是，在雷电活动频繁的地区，需要安装双避雷线。500kV以上的特高压配电线路有较长的绝缘子串。一般来说，它们的抗雷击能力强，雷击电流小，不会影响线路的实际安全。但为了扩大保护范围，避雷针对侧的保护角应控制在20～30度。双避雷针的保护角一般为20度左右，山区为25度左右。对于110kV及以上的铁、水泥杆线路，为提高实际电压保护范围，在安装避雷针的基础上，将杆塔接地电阻降到最小，这样既能有效地控制雷电过电压，同时也控制了成本，保证了电压保护的良好效果。

结束语

总之，随着电网工程的不断完善，配电线路的运行环境越来越复杂，各种故障也不断发生，严重影响了供电的可靠性和质量。过电压是配电线路中常见的问题，对线路的危害很大。需要引起电力工作者的重视，有针对性地采取过电压保护措施，改善电网运行环境，提高配电线路供电质量，促进我国电力工业稳定发展。

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