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一起雷擊引起的開關柜事故分析及防雷措施

文檔作者：胡濟東李躍平黃道彬文檔來源：重慶松藻煤電有限責任公司發(fā)電廠		點擊數：	更新時間： 2021年06月11日
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第27卷／2007年第5期 湖南電力 安全與綜合
一起雷擊引起的開關柜事故分析
及防雷措施
胡濟東，李躍平，黃道彬
(重慶松藻煤電有限責任公司發(fā)電廠，重慶綦江401445)
摘 要：對一起典型雷害引起的35 kV開關柜燒毀事故進行了分析，提出了防雷措施，簡
要分析了運行中應注意的問題。
關鍵詞： 雷擊；開關柜；金屬氧化鋅避雷器
中圖分類號：TM311~TM862 文獻標識碼：B 文章編號：1008—0198(2007)05—0033—02
l 事故過程及現象
重慶松藻煤電公司發(fā)電廠裝機容量為2×
6 Mw+1×12 Mw ，它不僅供公司礦井用電，還為
各礦區(qū)轉供電，由小漁沱變電站分324(漁羅線)和
325(漁壩線)進入電廠，再由321(羅梭線)、322
(羅松線)、323(羅金線)線路分配供電給各礦區(qū)。
2003年6月24日當時運行2，3號機，324，325
線路熱備用，321，322，323運行。20：O7，發(fā)電廠
事故報警，漁羅線324、漁壩線325遭受雷擊同時失
電，324，303，622，3號滅磁開關、2號滅磁開關
跳閘，3號F電壓回路斷線，321，322，323電壓回
路斷線，324電壓回路斷線、零序切換動作、距離保
護總閉鎖，325距離保護總閉鎖，中央信號屏事故照
明切換，掉牌未復歸，光字牌亮，3號FRx2發(fā)電機
復合電壓閉鎖信號，斷線閉鎖低壓，一回出口信號、
324零序信號、35kV I， Ⅱ， Ⅲ段阻抗出口信號掉
牌。經過巡查發(fā)現325開關燒毀，穿墻套管瓷瓶被打
爛，2號F滅磁開關合閘線圈燒壞，拉出325手車，
在325出線側掛接地線，拉下6021刀閘，取保險掛
牌，拉出3258，330，3926，3928手車，2O：55，324
來電，經同期合上324開關，合321，322，323供礦
區(qū)用電，合1號B下網用于廠用電。
2 事故原因分析
2．1 35 kV漁羅、漁壩線走廊屬于重慶山區(qū)，其年
平均雷暴日達45 d，線路長，且路徑地形地貌和當地
氣象條件較為惡劣，屬于多雷區(qū)，根據雷擊的選擇
性分析，南坡較北坡易遭受雷擊，突出地面越高的
收稿日期：2007—03—08
物體越易受雷擊，發(fā)電廠35 kV漁壩線線路正好處
在南坡，且在附近山頂有塔桿，屬極易遭受雷擊區(qū)。
2．2 325漁壩線坡頂塔桿距離鐵塔處有70 121的距
離，之間易受到雷擊，由于雷擊輸電線路，高達幾
萬安的雷擊電流涌向開關柜，而開關柜325開關處
于斷開狀態(tài)，325 kVⅡ段避雷器起不到作用，如圖
1所示，以致雷電流得不到分流，雷電流則反向傳輸
圖1 發(fā)電廠35kV，6kV 電氣擬定主接線示意圖
至雷擊點，而雷擊點又有大量的雷擊電流涌向開關
柜，其沖擊電壓為
U — iRd十L ，
式中 i為雷電流； 為沖擊接地電阻；L 腦為暫態(tài)
分量。
造成雷電涌流沖擊電壓疊加達到幾百甚至上千
kV 的沖擊電壓擊穿開關柜爬電距離， 造成開關柜
損壞，如圖2。
2．3 該線路為鋼筋混凝土塔桿，鐵橫擔，支柱式絕
緣子，耐壓等級低，所以線路的耐雷水平較低。
2．4 混凝土塔桿鐵橫擔及絕緣子固定部分普遍沒
·33 ‘
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安全與綜合 湖南電力 第27卷／2007年第5期
有可靠的接地引下線，當發(fā)生雷擊時就會引起相間
電弧閃絡。由于電弧引起的導線間短路電流大，使
35kV進出線開關發(fā)生速斷跳閘。
搿
，
／／、、、
廣、 一一 廣／ !
裝有蕾武鼉冒暑 ／ ／ ／ ／ ，
， ／ ／
垃】戛塔抨 進出線路鐵塔 門型抨 325開關柜及Ⅱ段避冒暑
測其運行工況。
4．2 氧化鋅避雷器的密封問題。密封可能老化，主
要是密封技術不完善或密封材料抗老化性能不穩(wěn)
定， 因此須加強在線監(jiān)測的巡檢力度，特別是雷雨
后和易發(fā)生故障的部位增加巡檢次數。
4．3 瓷套污染。須采用必要的避雷器防污措施，如
定期清掃或涂以防污閃硅油。
4．4 注意高次諧波的治理。由于大型設備的使用，
使電網上的高次諧波嚴重超標，但ZnO電阻片的非
線性，高次諧波造成電阻片的劣化速度加快，因此，
有必要增設動態(tài)無功補償和濾波裝置。
圖2 雷擊線路涌流沖擊疊加示意圖 5 結 論
3 線路防雷改進措施
3．1 改進后在線路進線門型塔桿處加裝1組(3
只)金屬氧化鋅避雷器，它殘壓低，使限壓裝置性
能優(yōu)異；通流容量大；動作反應快；吸收過電壓能
量的能力強。但仍不可靠，期間有2次將穿墻套管處
瓷瓶爆裂，因此，再在325穿墻套管處加裝1組(3
只)金屬氧化鋅避雷器。
3．2 加裝金屬氧化鋅避雷器后的運行狀況，如表1。
表1 加裝避雷器后運行情況
加裝2組避雷器后，線路的抗雷擊水平大大提
高，經過2個雷雨季節(jié)，325開關柜及穿墻處瓷瓶未
再損壞。
3．3 鋼筋混凝土塔桿、鐵橫擔及絕緣子固定部分之
間用可靠的電氣連接并與接地引下線相連，外用圓
鋼作接地引下線，將接地電阻降低至3O Q以下。
3．4 安裝避雷器的兩端可靠連接，其接地電阻符合
有關運行規(guī)程的規(guī)定，接地引下線的截面積不小于
50 mm。，接頭少，以降低接地引線的電壓降。
4 金屬氧化鋅避雷器運行注意事項
4．1 運行工況監(jiān)測。避雷器有可能失效，其主要特
征是泄漏電流增大，運行中不易發(fā)現，故有必要監(jiān)
·34·
5．1 加強對MOA的技術管理工作，即對運行在網
上的每只MOA建立技術檔案，對出廠報告、定期測
試報告及在線監(jiān)測儀的運行記錄均要存入技術檔
案，直至該避雷器退出運行。
5．2 根據國內外有關技術資料統(tǒng)計，MOA有可能
造成損壞，其原因有雷電和操作過電壓，受潮、污
閃、系統(tǒng)條件、本身故障等，但仍有不明的原因。又
因MOA的劣化速度的離散性及雷電和操作過電
壓，受潮、諧波、運行環(huán)境的隨機性，都決定著MOA
的安全運行的可靠性，在今后的工作實踐中需要去
研究、試驗、探索和總結，預防運行中的不安全因
素，以求達到系統(tǒng)穩(wěn)定和安全供電。
參 考 文 獻
(13程學啟·楊舂雷，咸日常，等．線路避雷器在輸電防雷中的應
用(Jl、中國電力，1999，32(8)，66～67．
[2]R． B， Anderson，A． J． Erikson． Lightning parameters for
engineering application (Jl，Electra，1980 (69)．
(33G．Biasiutti，Lifetime of polymer power cables．PartI：Influencing
Factors口]．Bulletin SEV／VSE 1988(79)．
(43 R．Rudolph，Mayer．Overvoltage protection of medium voltage
cables (J1． Bul1． SEV／VSE 1985 (76)．
(51包建強，等．高壓線路加裝避雷器可減少線路雷擊跳閘率[J]．
電力設備．2002．
作者簡介：
胡濟東(1975一 )，男。四川南江人。機電工程師?，F從事機電設
備管理、生產技術管理工作。
李躍平(1968一 )，男， 重慶人，電氣工程師。現從事機電技術工
作，擔任生產副廠長。
黃道彬(1966一 )，男，重慶人，運行車間主任。從事發(fā)電廠運行
工作。
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