CN111666662B - 一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，该方法包括：1、在10kV单回架空线路中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙；2、选择的安装相一般位于塔顶最高位置，较于其他相更易遭受雷击；3、并联间隙需连续安装，即在相邻杆塔的同回线路同一相也安装并联间隙，且并联间隙距离相同；4、在10kV多回架空线路中，可以按照单回架空线路相同的方法进行处理。该方法包括在仿真软件中模拟10kV架空线路中安装并联间隙的单相同线安装结构，进行仿真，得到并联间隙的单相同线安装方法在感应雷过电压、雷击横担过电压以及雷击线路过电压三种情况下对10kV架空线路耐雷水平的影响。本发明可在保护绝缘子等配电设备的基础上，进一步提高10kV架空线路耐雷水平，提高配电网的运行可靠性。

Description

一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法
技术领域
本发明涉及10kV架空线路的防雷领域，尤其涉及一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法。
背景技术
10kV架空线路电压等级低，防雷措施较少，在雷击过电压下故障率较高，严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。需要采取有效措施以提高线路耐雷水平，降低10kV架空线路的雷击故障率和雷害损失。
安装并联间隙保护装置是一种经济有效的防雷保护措施。在以往对10kV架空线路并联间隙的研究上，主要是注重并联间隙的结构设计方法、间隙距离确定以及安装位置和密度。在安装方式上均采用三相安装方式，即同基杆塔上一回线路的3相绝缘子旁同时加装并联间隙，且间隙距离相同。由于间隙的放电电压和放电距离都要小于绝缘子，导致间隙的建弧率也要大于绝缘子。因而，在三相安装并联间隙的方式下，更易发生线路两相或三相短路，导致配电线路耐雷水平下降，雷击跳闸率提高。
专利201910768998.2(10kV配电线路的并联间隙的单相安装结构及其测试方法)提出了一种并联间隙的单相安装结构，即同一基杆塔的一回线路仅安装一相，左右相邻的2基杆塔分别安装在另外2相，并联间隙距离相同。一相间隙放电，通过相间耦合可以降低另外2相线路的过电压水平，从而降低同基杆塔发生相间短路的概率，提高线路耐雷水平。(单相变线安装方式)。但后续研究发现，由于10kV架空线路档距较短，该安装方式下容易引发相邻2基杆塔的不同相间隙击穿，造成不同基杆塔间的相间短路，仍然具有一定的跳闸概率。这种并联间隙安装结构对提高不同基杆塔发生相间短路时的耐雷水平作用不明显。
发明内容
本发明提供了一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，用以解决非同基杆塔的不同相间隙被击穿可能导致线路发生两相短路，导致配电线路雷击跳闸率高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，包括：
1、在10kV单回架空线路中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙；
2、选择的安装相一般位于塔顶最高位置，较于其他相更易遭受雷击；
3、并联间隙需连续安装，即在相邻杆塔的同回线路同一相也安装并联间隙，且并联间隙距离相同。
4、在10kV多回架空线路中，可以按照单回架空线路相同的方法进行处理。
优选地，包括：并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串的两端，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧(与电力线路相连)，一个电极安装在地电位侧，并联间隙的间隙距离小于绝缘子或绝缘子串的结构高度，两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。
优选地，对耐雷水平的影响的计算方法：搭建了10kV配电线路过电压仿真模型，以使配电线路不发生两相短路(包含不同基杆塔的相间短路)为计算条件，计算其最大雷电流幅值，即10kV架空线路耐雷水平。
优选地，为保证10kV配电线路的正常运行，当10kV架空线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，并联间隙的放电电压应设置在62.55kV～48.65kV范围内；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击横担过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在104.25～48.65kV范围内；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在111.2kV～48.65kV。
优选地，经试验测定，当10kV配电线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为106.31mm～80.01mm；当10kV配电线路中的杆塔位于雷击横担过电压影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为189.45～80.01mm；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为203.79mm～80.01mm。
优选地，当10kV架空线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在62.55kV～48.65kV范围内，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高84.87％；当10kV架空线路中的杆塔位于反雷击横担过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在104.25～48.65kV范围内，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最大可提高103.53％；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路影响区域时，并联间隙的放电电压设置在111.2kV～48.65kV范围内，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高723.3％。
优选地，并联间隙的放电电压值设置在62.55kV～48.65kV范围内，间隙最佳距离范围为106.31mm～80.01mm时，10kV架空线路的耐雷水平最优，在感应雷、雷击横担以及雷击线路三种过电压下，耐雷水平相对于不安装并联间隙时，最高提高727.3％；最低提高84.03％。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的并联间隙的单相同线安装方式示意图
图2是本发明优选实施例的并联间隙的单相变线安装方式示意图
图3是本发明优选实施例杆塔模型示意图
图中各标号表示：
1、A相绝缘子；2、B相绝缘子；3、C相绝缘子；4、并联间隙。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本发明的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装结构，包括：在10kV单回架空线路中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙，选择的那相较于其他两相更易遭受雷击；在相邻杆塔的同回线路并联间隙也安装在同一相，且并联间隙距离相同，在雷电活动频繁区域，并联间隙需连续安装。
在10kV多回架空线路中，可以按照单回架空线路相同的方法进行处理。
由于对10kV架空线路来说，相间短路才会引起跳闸，允许单相接地故障短时带电运行。因此一相间隙放电，通过相间耦合可以提高同基杆塔另外两相绝缘子的绝缘水平，并联间隙的单相同线安装方式可以显著提高配电线路的耐雷水平。
本实施例中，并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串上，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧，一个电极安装在地电位侧，并联间隙的间隙距离小于绝缘子或绝缘子串的结构高度，两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。
本实施例中采用仿真对本发明的结构的效果进行验证，在仿真计算中，为使并联间隙的防雷效果更明显，并联间隙加在最高相A相，杆塔示意图为图3所示，杆塔高15m，半径190mm，架线为三角形，A相在上，B、C两相分列旁边。
在10kV架空线路仿真模型中，从低到高设置雷电流幅值，当出现两相(包括同基杆塔2相间和不同基杆塔2相间)闪络或击穿时，得到配电线路耐雷水平I。按照该步骤，调整并联间隙的间隙距离，分别在并联间隙的单相同线安装方式和单相变线安装方式(示意图为图2)下测得不同间隙距离下配电线路的耐雷水平，然后进行比较。
当10kV架空线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在62.55kV～48.65kV范围内，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为106.31mm～80.01mm，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高84.87％；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击横担过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在104.25～48.65kV范围内，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为189.45～80.01mm，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最大可提高103.53％；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在111.2kV～48.65kV范围内，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为203.79mm～80.01mm，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高723.3％。
综上，本发明的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，并联间隙的放电电压值设置在62.55kV～48.65kV范围内，间隙最佳距离范围为106.31mm～80.01mm时，在感应雷、雷击横担以及雷击线路三种过电压下，耐雷水平相对于不安装并联间隙时，最高提高727.3％；最低提高84.03％。因此，本发明的并联间隙的单相同线安装方法可在保护绝缘子等配电设备的基础上，进一步提高10kV配电线路耐雷水平，提高配电网的运行可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。。

Claims (7)

1.一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，包括：
(1)在10kV单回架空线路中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙；
(2)选择的安装相位于塔顶最高位置，较于其他相更易遭受雷击；
(3)并联间隙需连续安装，即在相邻杆塔的同回线路同一相也安装并联间隙，且并联间隙距离相同；
(4)在10kV多回架空线路中，按照单回架空线路相同的方法进行处理。
2.根据权利要求1所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，所述并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串上，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧，一个电极安装在地电位侧，所述并联间隙的间隙距离小于所述绝缘子或绝缘子串的结构高度，所述两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。
3.根据权利要求1所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，对耐雷水平的影响的计算方法：搭建了10kV配电线路过电压仿真模型，以使配电线路不发生两相短路为条件，计算其最大雷电流幅值，即10kV架空线路耐雷水平。
4.根据权利要求3所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，当10kV架空线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，并联间隙的放电电压应设置在62.55kV～48.65kV范围内；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击横担过电压影响区域时，并联间隙的放电电压应设置在104.25～48.65kV范围内；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路过电压影响区域时，并联间隙的放电电压应设置在111.2kV～48.65kV范围内。
5.根据权利要求4所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，当10kV配电线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为106.31mm～80.01mm；当10kV配电线路中的杆塔位于雷击横担过电压影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为189.45～80.01mm；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路影响区域时，采用电极的球直径为25mm时，并联间隙安装的间隙距离范围为203.79mm～80.01mm。
6.根据权利要求4所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，当10kV架空线路中的杆塔位于感应雷过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在62.55kV～48.65kV范围内，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高84.87％；当10kV架空线路中的杆塔位于反雷击横担过电压影响区域时，并联间隙的放电电压设置在104.25～48.65kV之间，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最大可提高103.53％；当10kV架空线路中的杆塔位于雷击线路影响区域时，并联间隙的放电电压设置在111.2kV～48.65kV范围内，较不安装并联间隙时，10kV架空线路耐雷水平最高可提高723.3％。
7.根据权利要求4所述的10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法，其特征在于，并联间隙的放电电压值设置在62.55kV～48.65kV范围内，间隙最佳距离范围为106.31mm～80.01mm时，10kV架空线路的耐雷水平最优；在感应雷、雷击横担以及雷击线路三种过电压下，耐雷水平相对于不安装并联间隙时，最高提高727.3％，最低提高84.03％。
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