CN112821339B - 一种运行配电网的防雷措施改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运行配电网的防雷措施改造方法，通过确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级；根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级；当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造。采用本发明实施例，通过对已运行的配电网的防雷措施进行改造，从而提高雷电防护措施的有效性和针对性，提高防雷工作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统防雷技术领域，尤其涉及一种运行配电网的防雷措施改造方法。
背景技术
随着我国经济朝着高质量目标发展，人民群众对供电的可靠性需求越来越高。配电线路由于其自身属性：绝缘水平低、分布广且复杂，极易发生雷击跳闸故障。另外配电线路可能长达几十公里，各线路段所处位置环境条件不同，如树木及建筑物高度和密度不同，造成雷击风险不同。
尽管配网系统雷击故障率很高，但长期以来，配网系统的防雷保护并未引起足够的重视，配网系统的防雷措施缺乏有效性及针对性。目前，对于已经建成并投入运行的配电网，其雷电防护措施对整条线路没有区别对待，导致在一些不需要加装雷电防护措施的地方造成了资源浪费；在一些雷击率较高的配电线路段，则往往因为雷电防护措施投入不足而导致防雷效果不明显。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种运行配电网的防雷措施改造方法，通过对已运行的配电网的防雷措施进行改造，从而提高雷电防护措施的有效性和针对性，提高防雷工作的效率。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种运行配电网的防雷措施改造方法，包括：
确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级；
根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级；
当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造。
作为上述方案的改进，所述确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，具体包括：
获取所述运行配电网中每一配电线路所处区域的历史气象统计数据；其中，所述历史气象统计数据包括地闪密度和年雷暴日；
根据所述配电线路所处区域的历史气象统计数据，确定所述配电线路所处区域的雷区等级；
根据所述配电网设备的供电对象、停电影响范围和网络节点位置，确定所述配电网设备的重要程度等级。
作为上述方案的改进，所述雷区等级包括少雷区等级、中雷区等级、多雷区等级和强雷区等级；所述配电网设备重要程度等级包括关键设备等级、重要设备等级和一般设备等级。
作为上述方案的改进，所述雷电防护等级预先划分为一级防护等级、二级防护等级和三级防护等级；其中，所述一级防护等级高于所述二级防护等级，所述二级防护等级高于所述三级防护等级。
作为上述方案的改进，所述根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级，具体包括：
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为一级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级。
作为上述方案的改进，所述根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级，具体包括：
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级或少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级。
作为上述方案的改进，所述一级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的全线加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器；其中，所述易击路段表示容易遭受雷击或已发生过雷击故障的线路段。
作为上述方案的改进，所述二级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器；其中，所述易击路段表示容易遭受雷击或已发生过雷击故障的线路段。
作为上述方案的改进，所述三级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施；其中，所述易击路段表示容易遭受雷击或已发生过雷击故障的线路段。
作为上述方案的改进，所述易击路段为经过山坳口、迎风坡、正山顶、江河、湖泊、水库、水田或金属矿体的空旷地区的线路段；或，所述易击路段为邻近高压输电线路、通信铁塔、避雷器或孤立高突物的线路段；或，所述易击路段为在近三年内累计发生6次及以上的雷击跳闸的线路段，或在上一年度发生3次及以上的雷击跳闸的线路段。
与现有技术相比，本发明公开的一种运行配电网的防雷措施改造方法，通过确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级；根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级；当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造。采用本发明实施例，充分考虑了配电网设备重要程度和雷区等级的影响因素，兼顾了用户供电需求、设备停电影响力和网络节点位置等因素，对运行配电网的不同配电线路段给予差异化的雷电防护措施，以改造运行配电网的原有雷电防护措施，从而有针对性地开展防雷工作，有效地提高配电网系统的防雷工作的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种运行配电网的防雷措施改造方法的步骤流程示意图；
图2是本发明实施例中确定雷区等级和设备重要程度等级的步骤示意图；
图3是本发明实施例中划分雷电防护等级的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种运行配电网的防雷措施改造方法的步骤流程示意图。需要说明的是，所述运行配电网指的是已经建成并投入运行的配电网系统。所述运行配电网对应配置有相应的雷电防护措施，也即原有雷电防护措施。
为了解决所述运行配电网与其原有雷电防护措施之间不相适应，导致所述运行配电网的防雷效果不佳的问题，本发明实施例提供了一种运行配电网的防雷措施改造方法，通过以下步骤S1至S3执行：
S1、确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级。
需要说明的是，所述配电线路所处区域可以是以杆塔为单位，对所述运行配电网全线路进行划分后得到的每一配电线路区域；也可以是根据所述运行配电网全线路所跨越的地区范围，划分出每一配电线路区域等，均不影响本发明取得的有益效果。
作为优选的实施方式，参见图2，是本发明实施例中确定雷区等级和设备重要程度等级的流程示意图，步骤S1通过步骤S11至S13执行：
S11、获取所述运行配电网中每一配电线路所处区域的历史气象统计数据；其中，所述历史气象统计数据包括地闪密度和年雷暴日。
S12、根据所述配电线路所处区域的历史气象统计数据，确定所述配电线路所处区域的雷区等级。
在本发明实施例中，通过获取所述运行配电网的配电线路所处区域在过去若干年内的地闪密度统计数据和年雷暴日统计数据，根据预设的属地雷区分级标准，得到所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级。其中，所述雷区等级包括少雷区等级、中雷区等级、多雷区等级和强雷区等级。
优选地，还可以根据所述地闪密度统计数据和年雷暴日的进一步细分，将每一雷区等级再划分为第一等级和第二等级，以实现对所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷电情况进行精准地确定。
具体地，所述预设的属地雷区分级标准表如表1所示：
表1属地雷区分级标准表
需要说明的是，在获取所述运行配电网中每一配电线路所处区域的历史气象统计数据的过程中，应当采用5年及以上监测数据进行统计确定，且不宜以特定年份或较短时间段的地闪密度统计数据作为地区雷区分级的评判依据，从而保证所述配电线路所处区域的雷区等级划分的准确性，以进一步提高雷电防护措施配置的有效性和针对性。
S13、根据所述配电网设备的供电对象、停电影响范围和网络节点位置，确定所述配电网设备的重要程度等级。
在本发明实施例中，获取每一配电线路所处区域中，配置的配电网设备的供电对象、停电影响范围和网络节点位置的相关信息，以确定所述配电网设备的重要程度等级。其中，所述配电网设备重要程度等级包括关键设备等级、重要设备等级和一般设备等级。
具体地，在一种实施方式下，根据预先设置的供电对象、停电影响范围和网络节点位置划分标准，判断配电网设备的供电对象、停电影响范围和网络节点位置的相关信息。当所述配电网设备的供电对象为特级或一级重要客户，且所述配电网设备停运后引起的停电范围造成减供负荷30兆瓦以上50兆瓦以下，或6000户以上的线路，且所述配电网设备所处网络节点位置为关键网络联络点时，判定所述配电网设备处于关键设备等级；当所述配电网设备的供电对象为二级重要客户，且所述配电网设备停运后引起的停电范围造成减供负荷10兆瓦以上30兆瓦以下，或2000户以上的线路，且所述配电网设备所处网络节点位置为主干线带五级及以上分支的节点且无法实现转电时，判定所述配电网设备处于重要设备等级；将除关键设备、重要设备外的其它配电网设备，判定为处于一般设备等级。
S2、根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级。
具体地，所述雷电防护等级预先划分为一级防护等级、二级防护等级和三级防护等级；其中，所述一级防护等级高于所述二级防护等级，所述二级防护等级高于所述三级防护等级。
作为一种优选的实施方式，参见图3，是本发明实施例中划分雷电防护等级的流程示意图。当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为一级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级或少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级。
进一步地，每一雷电防护等级对应设置合适的雷电防护措施。所述一级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的全线加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器。
具体地，在一级防护等级下，对全线加强绝缘配置，同时对进线段终端塔采取防侵入波措施，例如配置通流能力为10kA类型的无间隙避雷器。对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器，例如对于绝缘导线，逐基或每隔1基配置避雷器，对于裸导线，每隔1-3基配置避雷器。对主干线、重要分支线和易击路段配置架空地线，例如，对绝缘导线和裸导线配置架空地线，且每隔1-3基增设一处杆塔人工接地。对电缆两端装设无间隙避雷器，例如装设通流能力为10kA类型的无间隙避雷器。对配电变压器两端装设通流能力为10kA类型的无间隙避雷器，优选地，可选择雷电冲击残压不高于45kV的的无间隙避雷器。优选地，对配电变压器所在杆塔或相连的第一基杆塔线路上增设一组带固定外串联间隙的避雷器作为前级防护。并且，配电变压器、开关站、配电站、环网单元及箱式变电站的工频接地电阻不应大于4Ω。
所述二级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器。
具体地，在二级防护等级下，对易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器，例如对于绝缘导线，每隔1-3基配置避雷器，对于裸导线，每隔3-5基配置避雷器。对主干线、重要分支线和易击路段配置架空地线，例如，对绝缘导线和裸导线配置架空地线，且每隔2-4基增设一处杆塔人工接地。对电缆两端装设无间隙避雷器，例如装设通流能力为10kA类型的无间隙避雷器。对配电变压器两端装设通流能力为10kA类型的无间隙避雷器，优选地，可选择雷电冲击残压不高于45kV的的无间隙避雷器。优选地，对配电变压器所在杆塔或相连的第一基杆塔线路上增设一组带固定外串联间隙的避雷器作为前级防护。并且，配电变压器、开关站、配电站、环网单元及箱式变电站的工频接地电阻不应大于4Ω。
所述三级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施。
具体地，在三级防护等级下，对易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施。并且，线路避雷器的布点可根据运行经验选择或按电力行业标准《35kV及以下配网防雷技术导则》(DL/T 1674-2016)执行，通常不设置架空地线，仅对雷害特别严重的易击段、或频繁雷击故障的区段、以及有特殊通信需求的区段，且供电可靠性要求较高时，可局部设置架空地线。设置架空地线的区段宜每隔3-5基增加一处杆塔人工接地。
需要说明的是，所述易击路段表示容易遭受雷击或已发生过雷击故障的线路段。具体包括：经过山坳口、迎风坡、正山顶、江河、湖泊、水库、水田或金属矿体的空旷地区的线路段；或，邻近高压输电线路、通信铁塔、避雷器或孤立高突物的线路段；或，在近三年内累计发生6次及以上的雷击跳闸的线路段，或在上一年度发生3次及以上的雷击跳闸的线路段。
S3、当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造。
在确定所述运行配电网的每一配电线路的雷电防护等级之后，判断所述配电线路的原有雷电防护措施是否达到所述雷电防护等级的要求，也即所述配电线路的原有雷电防护措施是否满足所述雷电防护等级对应的雷电防护措施。若未达到所述雷电防护等级的要求，则根据确定的雷电防护等级对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造升级。
本发明实施例提供了一种运行配电网的防雷措施改造方法，通过确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级；根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级；当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造。采用本发明实施例，充分考虑了配电网设备重要程度和雷区等级的影响因素，兼顾了用户供电需求、设备停电影响力和网络节点位置等因素，对运行配电网的不同配电线路段给予差异化的雷电防护措施，以改造运行配电网的原有雷电防护措施，从而有针对性地开展防雷工作，有效地提高配电网系统的防雷工作的效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种运行配电网的防雷措施改造方法，其特征在于，包括：
确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级；其中，所述配电网设备重要程度等级包括关键设备等级、重要设备等级和一般设备等级；
根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级；其中，所述雷电防护等级预先划分为一级防护等级、二级防护等级和三级防护等级；所述一级防护等级高于所述二级防护等级，所述二级防护等级高于所述三级防护等级；
当所述配电线路的原有雷电防护措施未达到所述雷电防护等级的要求时，根据所述雷电防护等级所对应的雷电防护措施，对所述配电线路的原有雷电防护措施进行改造；其中，所述一级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的全线加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器；其中，所述易击路段表示容易遭受雷击或已发生过雷击故障的线路段；所述二级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施，对主干线、重要分支线和易击路段配置避雷器和架空地线，对电缆两端装设避雷器，且对配电变压器两端装设避雷器；所述三级防护等级对应的雷电防护措施包括：对所述配电线路的易击路段加强绝缘配置和防雷击断线措施；
其中，所述确定所述运行配电网中每一配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，具体包括：
获取所述运行配电网中每一配电线路所处区域的历史气象统计数据；其中，所述历史气象统计数据包括地闪密度和年雷暴日；
根据所述配电线路所处区域的历史气象统计数据，确定所述配电线路所处区域的雷区等级；
根据所述配电网设备的供电对象、停电影响范围和网络节点位置，确定所述配电网设备的重要程度等级；
所述根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级，具体包括：
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为一级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为关键设备等级或重要设备等级，且所述雷区等级为少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级。
2.如权利要求1所述的运行配电网的防雷措施改造方法，其特征在于，所述根据所述配电线路所处区域的雷区等级和配电网设备重要程度等级，确定所述配电线路的雷电防护等级，具体包括：
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为强雷区等级或多雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为二级防护等级；
当所述配电线路所处区域中的配电网设备重要程度等级为一般设备等级，且所述雷区等级为中雷区等级或少雷区等级时，确定所述配电线路的雷电防护等级为三级防护等级。
3.如权利要求1所述的运行配电网的防雷措施改造方法，其特征在于，所述易击路段为经过山坳口、迎风坡、正山顶、江河、湖泊、水库、水田或金属矿体的空旷地区的线路段；或，所述易击路段为邻近高压输电线路、通信铁塔、避雷器或孤立高突物的线路段；或，所述易击路段为在近三年内累计发生6次及以上的雷击跳闸的线路段，或在上一年度发生3次及以上的雷击跳闸的线路段。
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