【導(dǎo)讀】出了有效的防雷方案。通過(guò)近年來(lái)線(xiàn)路運(yùn)行情況和計(jì)數(shù)器的動(dòng)作記錄，驗(yàn)證出該。防雷成果提出的安裝線(xiàn)路避雷器的方案是切實(shí)可行的。盡管存在個(gè)別特殊情況，但整體上提高了35kV~220kV燕化電網(wǎng)的耐雷水平，保證燕化電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在國(guó)內(nèi)，配網(wǎng)防雷一直以感應(yīng)雷為主要對(duì)策，普遍認(rèn)為感應(yīng)雷過(guò)電。壓是配電線(xiàn)路跳閘的主要原因。而在實(shí)際運(yùn)行中造成系統(tǒng)永久接地事故的雷害，絕大部分是由直接雷引起的。當(dāng)雷擊線(xiàn)路時(shí)，巨大的雷電流在線(xiàn)路對(duì)地阻抗上產(chǎn)。電波還會(huì)通過(guò)耦合或轉(zhuǎn)移到配電網(wǎng)中的設(shè)備上，造成設(shè)備損壞。為此，對(duì)該電網(wǎng)6~10kV的線(xiàn)路情況和線(xiàn)路歷年落雷及事故情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，能，為工程設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的基本數(shù)據(jù)。燕山石化地處燕山腳下，燕化電網(wǎng)線(xiàn)路多為幾公里的短線(xiàn)，線(xiàn)路走廊密集，線(xiàn)路大部分為同桿雙回架設(shè)。線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的地區(qū)地形地貌較為復(fù)雜，近年來(lái)雷電活。110kV線(xiàn)路如表2所示。

　　

【正文】 ，反擊耐雷水平很高，可以達(dá)到幾百 kA以上。但該線(xiàn)路有雷擊事故記錄，燕前Ⅱ線(xiàn) 4塔下線(xiàn)遭雷擊，線(xiàn)路重合閘動(dòng)作。華北電力大學(xué)高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 由此看來(lái)， 4桿塔的事故則可能為繞擊引起。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，安裝避雷器前雷擊 4~5桿塔繞擊耐雷水平為 ， 4塔安裝三相避雷器后，由于 5塔只在 C相安裝了一支避雷器，所以當(dāng)繞擊 C相時(shí)線(xiàn)路不會(huì)跳閘。為了安全起見(jiàn)，可考慮在 5桿塔A、 B相各裝設(shè)一支避 雷器，這樣當(dāng)雷擊 4~5桿塔，線(xiàn)路不會(huì)發(fā)生跳閘。 b. 栗牛 I 線(xiàn)、栗牛 II 線(xiàn)同塔雙回 35kV 線(xiàn)路 耐雷水平分析：栗牛Ⅰ線(xiàn)、栗牛Ⅱ線(xiàn)沒(méi)有土壤電阻率的數(shù)據(jù)，根據(jù)桿塔接地體的型號(hào)估計(jì)，土壤電阻率大約為 1000歐 *米，工頻接地電阻值同樣比改造前的要小得多，反擊耐雷水平較高。該線(xiàn)路也有雷擊事故記錄，栗牛 I線(xiàn)、栗牛 II線(xiàn)同時(shí)跳閘， 8三基塔絕緣子被雷擊損傷。計(jì)算發(fā)現(xiàn)， 8桿塔的反擊耐雷水平分別為 120kA、 130kA、 130kA，反擊耐雷水平較高，所以事故可能仍為繞擊引起。當(dāng)雷擊 5~6桿塔時(shí)繞擊 耐雷水平為 3..8kA，若只在若只在 5桿塔三相裝設(shè)避雷器，繞擊耐雷水平只提高到 ，效果不大，因此可考慮在 6桿塔裝設(shè)三相避雷器以防止繞擊事故的發(fā)生。同理，可在 8桿塔裝設(shè)三相避雷器。 小結(jié) 由以上仿真分析可得典型線(xiàn)路的防雷效果如下： 表 16 6~10kV 典型線(xiàn)路的雷擊塔頂防雷效果 典型線(xiàn)路 沖擊接地電阻（Ω） 原耐雷水平（ kA） 三相安裝線(xiàn)路避雷器后耐雷水平（ kA） 上相安裝一支線(xiàn)路避雷器后耐雷水平（ kA） 6kV 清萬(wàn)線(xiàn) 4塔 23 100 47 一開(kāi) 628 線(xiàn) 4塔（無(wú)人 工接地） 11 100 —— 表 17 6~10kV 典型線(xiàn)路的雷擊導(dǎo)線(xiàn)防雷效果 雷擊區(qū)間 原耐雷水平 （ kA） 三相安裝線(xiàn)路避雷器后耐雷水平（ kA） 上相安裝一支線(xiàn)路避雷器后耐雷水平（ kA） 6kV 清萬(wàn)線(xiàn) 3~4塔 4不會(huì)發(fā)生跳閘 4不會(huì)發(fā)生跳閘 華北電力大學(xué)高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 一開(kāi) 628 線(xiàn) 3~4塔 （無(wú)人工接地） 4不會(huì)發(fā)生跳閘 —— 表 18 35kV 栗牛Ⅰ線(xiàn)、栗牛Ⅱ線(xiàn)繞擊方案防雷效果 安裝位置 雷擊區(qū)間 原繞擊耐雷水平 （ kA） 現(xiàn)繞擊耐雷水平 （ kA） 8 上、中、下相（ 6 支） 5~6 6不會(huì)發(fā)生繞擊事故 6~7 7不會(huì)發(fā)生繞擊事故 7~8 8不會(huì)發(fā)生繞擊事故 共計(jì) 24 支 表 19 110kV 燕前Ⅱ線(xiàn)繞擊方案防雷效果 安裝位置 雷擊區(qū)間 原繞擊耐雷水平 （ kA） 現(xiàn)繞擊耐雷水平 （ kA） 4上、中、下相（ 3 支） 5A、 B 相（ 2 支） 4~5 5不會(huì)發(fā)生繞擊事故 共計(jì) 5 支 5 線(xiàn)路防雷方案 根據(jù)以上仿真計(jì)算可得， 35kV 以上線(xiàn)路耐雷水平較高，之 前也提出了有效的防雷方案，所以只針對(duì)故障線(xiàn)路進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。而 6~10kV 線(xiàn)路的耐雷水平較低， 發(fā)生雷害事故次數(shù)較多，需要特別注意。 對(duì)于無(wú)人工接地的水泥桿來(lái)說(shuō)，雷直擊 桿塔塔頂 的 耐雷水平僅為 11kA，雷擊導(dǎo)線(xiàn)時(shí)的耐雷水平為 。但安裝了三相避雷器以后，線(xiàn)路的耐雷水平得到了很大的提高，基本不會(huì)發(fā)生跳閘。 一般來(lái)說(shuō)，按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的各電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路都允許有一定的雷擊跳閘率，考慮到燕山石化化工生產(chǎn)系統(tǒng)的特殊性，雷擊跳閘事故對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響是不可逆的。所以必須采取較為保守的措施防止雷擊跳閘事故的發(fā)生。因此 ，結(jié)合以上的仿真計(jì)算和線(xiàn)路歷年落雷及事故情況，有必要對(duì) 6~10kV 線(xiàn)路薄弱環(huán)節(jié)采取一定的防雷措施： 一、 對(duì)于明確出現(xiàn)絕緣子遭雷擊損壞、避雷器遭雷擊和故障次數(shù)較多的線(xiàn)路，采取全線(xiàn)裝設(shè)線(xiàn)路避雷器的措施； 二、 對(duì)于只是出現(xiàn)一兩次 在雷雨天氣下線(xiàn)路瞬間短路故障的線(xiàn)路和暫時(shí)沒(méi)華北電力大學(xué)高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 有出現(xiàn)故障的線(xiàn)路，為了 化工生產(chǎn)的安全進(jìn)行，可只在雙回線(xiàn)路的每回線(xiàn)路的上相各安裝一支避雷器，對(duì)于單回線(xiàn)路先不予以考慮。 三、 進(jìn)一步提高線(xiàn)路的耐雷水平，盡量減少此類(lèi)事故的發(fā)生。 四、 如果條件允許，可在配電線(xiàn)路全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)。 具體方案如下： 6kV線(xiàn)路 表 20 6kV 線(xiàn)路防雷方案 線(xiàn)路名稱(chēng) 方案 建議避雷器型號(hào) 備注 配水站 (636) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 如果條件允許，可在全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)； 建議在已安裝的HY5WS10/30 型避雷器上加裝脫離器，這樣當(dāng)避雷器內(nèi)部老化損壞時(shí) , 脫離器會(huì)自動(dòng)脫落易被發(fā)現(xiàn)。 東萬(wàn)線(xiàn) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 栗園站 (6317) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 栗園站 (6417) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 清萬(wàn)一線(xiàn) (615) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 清萬(wàn)二線(xiàn) (626) 全 線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 牛周一線(xiàn) (612) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 牛周二線(xiàn) (622) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 路南站 (623) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 一開(kāi) 628 線(xiàn)路 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 一開(kāi) 616 線(xiàn)路 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 春光站 6102 上相安裝一支避雷器 HY5CX17 春光站 6109 上相安裝一支避雷器 HY5CX17 10kV線(xiàn)路 表 21 10kV 線(xiàn)路防雷方案 線(xiàn)路名稱(chēng) 方案 建議避雷器型號(hào) 備 注 牛糧一線(xiàn) (211) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 如果條件允許，可在全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn) 牛糧二線(xiàn) (221) 全線(xiàn)架設(shè)避雷器 HY5CX17 華北電力大學(xué)高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 35kV~220kV線(xiàn)路 表 21 35kV 栗牛Ⅰ線(xiàn)、栗牛Ⅱ線(xiàn)線(xiàn)路防雷方案 線(xiàn)路名稱(chēng) 方案 建議避雷器型號(hào) 栗牛Ⅰ線(xiàn) 8 各安裝三相避雷器（ 12 支） HY5CX42 栗牛Ⅱ線(xiàn) 8 各安裝三相避雷器（ 12 支） HY5CX42 表 22 110kV 燕前Ⅱ線(xiàn)線(xiàn)路防雷方案 線(xiàn)路名稱(chēng) 方案 建議避雷器型號(hào) 燕前Ⅱ線(xiàn) 4上、中、下相（ 3 支） 5A、 B 相（ 2 支） HY10CX90 6 結(jié)論 考慮到燕山石化化工生產(chǎn)系統(tǒng)的特殊性，必須采取較為保守的措施防止雷擊跳閘事故的發(fā)生。結(jié)合 ATP 仿真計(jì)算和線(xiàn)路歷年落雷及事故情況， 進(jìn)行建模和仿真分析得出以下結(jié)論： 對(duì)于 35kV 以上線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，雷擊事故的發(fā)生是一個(gè)概率事件，與桿塔所處地形地貌、當(dāng)?shù)乩妆?qiáng)度及土壤地質(zhì)情況等因素都有關(guān)系。盡管之前已經(jīng)提出了有效的防雷方案，還是避免不了某些線(xiàn)路雷害的發(fā)生。一般說(shuō)來(lái)，在線(xiàn)路絕緣設(shè)計(jì)滿(mǎn)足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的情況下，只對(duì)個(gè)別容易遭受雷擊的桿塔采取一定的特殊保護(hù)措施，這些個(gè)別桿塔的選取即依賴(lài)于歷年雷擊事故的調(diào)查統(tǒng)計(jì)積累和桿塔所處地形地貌及耐雷水平的分析。 對(duì)于 6~10kV 的感應(yīng)雷，若全線(xiàn)安裝線(xiàn)路避雷器，則大部分感應(yīng)過(guò)電壓對(duì) 6~10kV 線(xiàn)路已不構(gòu)成威脅；若全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)，則相同的絕緣子串 50%閃絡(luò)電壓下，耐雷水平比不架設(shè)避雷線(xiàn)平均提高 10kA 左右；對(duì)于直擊雷，由表 16和表 17 可以看出，當(dāng)全線(xiàn)安裝避雷器后，無(wú)論是雷擊桿塔塔頂還是雷直擊導(dǎo)線(xiàn)，耐雷水平都得到了很大的提高，線(xiàn)路基本不會(huì)發(fā)生跳閘?？梢?jiàn)，無(wú)論是對(duì)于感應(yīng)雷還是直擊雷，安裝線(xiàn)路避雷器都是一個(gè)行之有效的方法，如果再加 上避雷線(xiàn)對(duì)華北電力大學(xué)高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 避雷器分流的保護(hù)作用，則全線(xiàn)的耐雷水平都將會(huì)提高，從而減少了雷擊跳閘率的發(fā)生，保障燕化電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。