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一起雷击引起的开关柜事故分析及防雷措施

文档作者：胡济东李跃平黄道彬文档来源：重庆松藻煤电有限责任公司发电厂		点击数：	更新时间： 2021年06月11日
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第27卷／2007年第5期 湖南电力 安全与综合
一起雷击引起的开关柜事故分析
及防雷措施
胡济东，李跃平，黄道彬
(重庆松藻煤电有限责任公司发电厂，重庆綦江401445)
摘 要：对一起典型雷害引起的35 kV开关柜烧毁事故进行了分析，提出了防雷措施，简
要分析了运行中应注意的问题。
关键词： 雷击；开关柜；金属氧化锌避雷器
中图分类号：TM311~TM862 文献标识码：B 文章编号：1008—0198(2007)05—0033—02
l 事故过程及现象
重庆松藻煤电公司发电厂装机容量为2×
6 Mw+1×12 Mw ，它不仅供公司矿井用电，还为
各矿区转供电，由小渔沱变电站分324(渔罗线)和
325(渔坝线)进入电厂，再由321(罗梭线)、322
(罗松线)、323(罗金线)线路分配供电给各矿区。
2003年6月24日当时运行2，3号机，324，325
线路热备用，321，322，323运行。20：O7，发电厂
事故报警，渔罗线324、渔坝线325遭受雷击同时失
电，324，303，622，3号灭磁开关、2号灭磁开关
跳闸，3号F电压回路断线，321，322，323电压回
路断线，324电压回路断线、零序切换动作、距离保
护总闭锁，325距离保护总闭锁，中央信号屏事故照
明切换，掉牌未复归，光字牌亮，3号FRx2发电机
复合电压闭锁信号，断线闭锁低压，一回出口信号、
324零序信号、35kV I， Ⅱ， Ⅲ段阻抗出口信号掉
牌。经过巡查发现325开关烧毁，穿墙套管瓷瓶被打
烂，2号F灭磁开关合闸线圈烧坏，拉出325手车，
在325出线侧挂接地线，拉下6021刀闸，取保险挂
牌，拉出3258，330，3926，3928手车，2O：55，324
来电，经同期合上324开关，合321，322，323供矿
区用电，合1号B下网用于厂用电。
2 事故原因分析
2．1 35 kV渔罗、渔坝线走廊属于重庆山区，其年
平均雷暴日达45 d，线路长，且路径地形地貌和当地
气象条件较为恶劣，属于多雷区，根据雷击的选择
性分析，南坡较北坡易遭受雷击，突出地面越高的
收稿日期：2007—03—08
物体越易受雷击，发电厂35 kV渔坝线线路正好处
在南坡，且在附近山顶有塔杆，属极易遭受雷击区。
2．2 325渔坝线坡顶塔杆距离铁塔处有70 121的距
离，之间易受到雷击，由于雷击输电线路，高达几
万安的雷击电流涌向开关柜，而开关柜325开关处
于断开状态，325 kVⅡ段避雷器起不到作用，如图
1所示，以致雷电流得不到分流，雷电流则反向传输
图1 发电厂35kV，6kV 电气拟定主接线示意图
至雷击点，而雷击点又有大量的雷击电流涌向开关
柜，其冲击电压为
U — iRd十L ，
式中 i为雷电流； 为冲击接地电阻；L 脑为暂态
分量。
造成雷电涌流冲击电压叠加达到几百甚至上千
kV 的冲击电压击穿开关柜爬电距离， 造成开关柜
损坏，如图2。
2．3 该线路为钢筋混凝土塔杆，铁横担，支柱式绝
缘子，耐压等级低，所以线路的耐雷水平较低。
2．4 混凝土塔杆铁横担及绝缘子固定部分普遍没
·33 ‘
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安全与综合 湖南电力 第27卷／2007年第5期
有可靠的接地引下线，当发生雷击时就会引起相间
电弧闪络。由于电弧引起的导线间短路电流大，使
35kV进出线开关发生速断跳闸。
搿
，
／／、、、
广、 一一 广／ !
装有蕾武鼍冒暑 ／ ／ ／ ／ ，
， ／ ／
垃】戛塔抨 进出线路铁塔 门型抨 325开关柜及Ⅱ段避冒暑
测其运行工况。
4．2 氧化锌避雷器的密封问题。密封可能老化，主
要是密封技术不完善或密封材料抗老化性能不稳
定， 因此须加强在线监测的巡检力度，特别是雷雨
后和易发生故障的部位增加巡检次数。
4．3 瓷套污染。须采用必要的避雷器防污措施，如
定期清扫或涂以防污闪硅油。
4．4 注意高次谐波的治理。由于大型设备的使用，
使电网上的高次谐波严重超标，但ZnO电阻片的非
线性，高次谐波造成电阻片的劣化速度加快，因此，
有必要增设动态无功补偿和滤波装置。
图2 雷击线路涌流冲击叠加示意图 5 结 论
3 线路防雷改进措施
3．1 改进后在线路进线门型塔杆处加装1组(3
只)金属氧化锌避雷器，它残压低，使限压装置性
能优异；通流容量大；动作反应快；吸收过电压能
量的能力强。但仍不可靠，期间有2次将穿墙套管处
瓷瓶爆裂，因此，再在325穿墙套管处加装1组(3
只)金属氧化锌避雷器。
3．2 加装金属氧化锌避雷器后的运行状况，如表1。
表1 加装避雷器后运行情况
加装2组避雷器后，线路的抗雷击水平大大提
高，经过2个雷雨季节，325开关柜及穿墙处瓷瓶未
再损坏。
3．3 钢筋混凝土塔杆、铁横担及绝缘子固定部分之
间用可靠的电气连接并与接地引下线相连，外用圆
钢作接地引下线，将接地电阻降低至3O Q以下。
3．4 安装避雷器的两端可靠连接，其接地电阻符合
有关运行规程的规定，接地引下线的截面积不小于
50 mm。，接头少，以降低接地引线的电压降。
4 金属氧化锌避雷器运行注意事项
4．1 运行工况监测。避雷器有可能失效，其主要特
征是泄漏电流增大，运行中不易发现，故有必要监
·34·
5．1 加强对MOA的技术管理工作，即对运行在网
上的每只MOA建立技术档案，对出厂报告、定期测
试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档
案，直至该避雷器退出运行。
5．2 根据国内外有关技术资料统计，MOA有可能
造成损坏，其原因有雷电和操作过电压，受潮、污
闪、系统条件、本身故障等，但仍有不明的原因。又
因MOA的劣化速度的离散性及雷电和操作过电
压，受潮、谐波、运行环境的随机性，都决定着MOA
的安全运行的可靠性，在今后的工作实践中需要去
研究、试验、探索和总结，预防运行中的不安全因
素，以求达到系统稳定和安全供电。
参 考 文 献
(13程学启·杨舂雷，咸日常，等．线路避雷器在输电防雷中的应
用(Jl、中国电力，1999，32(8)，66～67．
[2]R． B， Anderson，A． J． Erikson． Lightning parameters for
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(33G．Biasiutti，Lifetime of polymer power cables．PartI：Influencing
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(43 R．Rudolph，Mayer．Overvoltage protection of medium voltage
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(51包建强，等．高压线路加装避雷器可减少线路雷击跳闸率[J]．
电力设备．2002．
作者简介：
胡济东(1975一 )，男。四川南江人。机电工程师。现从事机电设
备管理、生产技术管理工作。
李跃平(1968一 )，男， 重庆人，电气工程师。现从事机电技术工
作，担任生产副厂长。
黄道彬(1966一 )，男，重庆人，运行车间主任。从事发电厂运行
工作。
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