提高10kV配電線路的防雷保護水平

1、提高10kV配電線路的防雷保護水平施工五班QC小組2013年11月一、課題簡介隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們對電能的依賴越來越強，對供電可靠 性的要求越來越高。配電網(wǎng)是直接向廣大電力用戶分配電能的網(wǎng)絡(luò)，因 而配電網(wǎng)的安全和供電可靠性越來越受到重視。10kV配電網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復雜、絕緣水平較低，不但直擊雷能造成雷害事故，且感應(yīng)雷也能造成較大的危害。據(jù)統(tǒng)計，在 635kV電壓等級的電網(wǎng)中，雷擊 跳閘率居高不下，且經(jīng)常有柱上開關(guān)、刀閘、避雷器、變壓器、套管等 設(shè)備在雷電活動時損壞，有些變電所在雷電活動強烈時，所有10kV線路全部跳光。雖然經(jīng)過農(nóng)網(wǎng)和城網(wǎng)改造后狀況有所好轉(zhuǎn)，但在防止雷害事 故，特別是

2、防止雷擊跳閘事故方面并沒有發(fā)生根本的好轉(zhuǎn)。在雷電活動 頻繁的地區(qū)，雷害事故仍經(jīng)常發(fā)生，極大地影響了中壓電網(wǎng)的供電可靠 性，影響了配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此，對配電網(wǎng)的防護現(xiàn)狀進行認 真的分析和研究，找出雷害事故頻發(fā)的原因，找出配電網(wǎng)在防雷措施和 防雷設(shè)備上存在的缺陷和不足，提咼10kV配電線路的防雷保護措施具有 相當重要的工程實際意義。二、概況1.小組概況及注冊情況：小組名稱施工五班課題名稱提高10kV配電線路的防雷保護水平課題類型現(xiàn)場型成立日期2013年11月登記日期2013年3月注冊號接受Q（培訓人均42學時課題活動時間13/3-13/12平均活動次數(shù)2次/月2.小組簡況姓名性別年齡文化程

3、度小組 職務(wù)技術(shù)職務(wù)男33組長工程師男44組員技師男31組員高級工男34組員高級工男27組員初級工二、選題理由上級方針、目標 i=A 建設(shè)國際一流供電企業(yè)，配網(wǎng)可靠率必須達到99.97%.工區(qū)目標配電線路全年故障停電時間小于供電可靠指標要求。 2013年架空配電線路雷擊跳閘事故次數(shù)下降 56次V現(xiàn)狀情況|»=>2013年，2013年架空配電線路雷擊跳閘事故 256次，Bn平均21.3次/月0選擇題目III>降低架空配電線路雷擊跳閘事故次數(shù)四、活動計劃表1 :活動計劃表活動計劃時間（2013.022013.11）2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月P選題 理由計劃實

4、際現(xiàn)狀 調(diào)查計劃實際設(shè)定 目標計劃實際原因 分析計劃»實際要因 確認計劃實際制定 對策計劃實際D實施 對策計劃實際C效果 檢杳計劃實際A鞏固 措施計劃實際五、現(xiàn)狀調(diào)查一、無錫地區(qū)10kV配電線路基本情況調(diào)查表：2013年11月13日，小組人員對2013年343次配電線路跳閘故 障中隨機抽查40次并統(tǒng)計。見表2。表2:配電線路跳閘故障調(diào)查表序 號時間線路名稱故障類別序 號時間線路名稱故障類別12013.1.5村前線短路接地212013.7.22塘公線短路接地22013.1.12南村線短路接地222013.7.29鎮(zhèn)北線短路接地32013.2.6小箕線短路接地232013.8.6新興線短

5、路接地42013.2.21李灣線短路接地242013.8.10石門線雷擊事故52013.3.15廣南線外力破壞252013.8.15產(chǎn)業(yè)線雷擊事故62013.3.26溪北線雷擊事故262013.8.24富饒線雷擊事故72013.4.5邱巷線雷擊事故272013.8.29分校線外力破壞82013.4.25興隆線雷擊事故282013.8.31惠錢線外力破壞92013.5.6青虹線雷擊事故292013.9.2裕通線外力破壞102013.5.19靈達線雷擊事故302013.9.6隆祁線外力破壞112013.6.9翔華線雷擊事故312013.9.16裕豐線外力破壞122013.6.14嶂青線雷擊事故32

6、2013.9.22錫澄線外力破壞132013.6.16羊發(fā)線雷擊事故332013.10.14茅梓線外力破壞142013.6.20任巷線短路接地342013.10.24馬巷線雷擊事故152013.6.25雪浪線短路接地352013.10.28商業(yè)線短路接地162013.7.2水秀線短路接地362013.11.1成花線短路接地172013.7.6塘前線短路接地372013.11.5高春線短路接地182013.7.10世貿(mào)線短路接地382013.11.7尹城線短路接地192013.7.12南窯線:短路接地392013.11.12典基線短路接地202013.7.18貝張線短路接地402013.11.1

7、3力渚線短路接地根據(jù)表1對配電線路跳閘故障類別進行分類統(tǒng)計。見表3:表3 2013年架空配電線路故障分類統(tǒng)計表故障類別次數(shù)百分數(shù)（%累計百分數(shù)（%雷擊事故18955.1%55.1%短路接地10229.7%29.7%設(shè)備故障308.7%8.7%外力破壞226.4%6.4%根據(jù)表2繪制柱狀圖，見圖1圖1故障分類排列圖設(shè)備故障30次占8.7%，外力破壞22次占6.4%.可以看出引起配電 線路故障的最大因素是雷擊故障。五、確定目標通過上面的調(diào)查分析，本次活動的目標是：降低架空配電次數(shù)由原來的55.1%降到46%以內(nèi)現(xiàn)狀目標圖2預期目標圖六、原因分析2013年3月25日，QC小組成員通過召開“諸葛亮會議

8、”，運 用“頭腦風暴法”從人、法、料、環(huán)四個方面提出了造成配電線路 防雷水平不高的各種原因，用系統(tǒng)圖進行歸納，見圖3：:人員技術(shù)培訓少r 現(xiàn)場施工不規(guī)范環(huán)防雷金具安裝不 到位避雷器老W老化防 雷 水 平 不 高圖3歸納圖從系統(tǒng)圖中得到以下五個末端因素：1、人員技術(shù)培訓少。2、現(xiàn)場施工是否規(guī)范；3、接地電阻遠大于4歐姆；4、防雷金具安裝不到位，沒有起到防雷效果；5、避雷器老化，得不到維護。六、要因確認2013年4月6日，小組成員對上述 5項末端因素制定了詳細的要因確認計劃，見表4：表4要因確認計劃表序 號末端原因確認內(nèi)容確認方法標準負責人完成日期1人員技術(shù)培訓 少冷接人員是否達 到培訓標準查閱1

9、2年的培訓計劃和 記錄1人次/周，方華2013年5月15日前2現(xiàn)場施工是否 規(guī)范現(xiàn)場施工符合規(guī) 范。進行現(xiàn)查檢查施工規(guī)范配電線路施工規(guī)范杭錫建2013年5月15日前3接地電阻不達 標接地電阻是否達 標利用搖表測量接地電阻接地電阻不大于4杭錫建2013年5月15日前4防雷金具安裝 不規(guī)范穿刺是否到位， 防電距離是否合格派工作人員實地測量放 電距離，檢查穿刺情況參考防雷金具說明書蔣明杰2013年5月15日前5避雷器老化避雷器是否老化 或損壞派工作人員檢查避雷器參考避雷器使用說 明說方華2013年5月15日前制表 周鵬程 制表日期：2013年5月10日1. 人員技術(shù)培訓少根據(jù)標準，人員必須達到1人次

10、/周的培訓要求。2013年7月10日由陸云國檢查班組2013年相關(guān)配電線路防雷設(shè)備安裝、設(shè)備維護的培訓記錄，見表5表5人員培訓情況調(diào)查表培訓日期培訓內(nèi)容講課人培訓人數(shù)培訓人次數(shù)/周1月15日配電線路施工技術(shù)原則方華52人次/周,出席率100%3月26日防雷金具的保養(yǎng)維護杭錫建44月23日避雷器的正確安裝方法蔣明杰55月9日接地電阻測量王捷46月23日配電線路技術(shù)培訓方華6制表周鵬程 制表日期：2013年8月10日從調(diào)查表可見，人員已經(jīng)達到1人次/周，出席率80%勺培訓標準。結(jié)論為非要因2. 施工質(zhì)量施工人員放、緊線時，對導線保護不當，造成導線與針瓶之間產(chǎn)生 磨擦而磨損導線。通過對工程的抽查，架

11、空線路的施工滿足施工要求和 運行要求，綁扎牢固，無破損情況。結(jié)論：非要因3. 接地電阻施工人員利用搖表對避雷器接地電阻測量，抽取 40條線路，達標率 達到80%表6接地電阻測量表序 號時間線路名稱接地電阻（Q ）序 號時間線路名稱接地電阻（Q ）12013.1.5村前線4.5212013.7.22塘公線5.322013.1.12南村線10.5222013.7.29鎮(zhèn)北線6.832013.2.6小箕線11.5232013.8.6新興線9.342013.2.21李灣線13.4242013.8.10石門線12.552013.3.15廣南線17.2252013.8.15產(chǎn)業(yè)線7.862013.3.26

12、溪北線16.3262013.8.24富饒線16.472013.4.5邱巷線9.6272013.8.29分校線17.382013.4.25興隆線7.8282013.8.31惠錢線14.192013.5.6青虹線9.5292013.9.2裕通線6.1102013.5.19靈達線11.3302013.9.6隆祁線4.2112013.6.9翔華線12.4312013.9.16裕豐線8.8122013.6.14嶂青線15.6322013.9.22錫澄線9.6132013.6.16羊發(fā)線18.1332013.10.14茅梓線10.3142013.6.20任巷線16.2342013.10.24馬巷線11.5

13、152013.6.25雪浪線15.1352013.10.28商業(yè)線14.1162013.7.2水秀線12.1362013.11.1成花線6.1172013.7.6塘前線15.1372013.11.5高春線4.2182013.7.10世貿(mào)線16.3382013.11.7尹城線15.1192013.7.12南窯線17.1392013.11.12典基線14.3202013.7.18貝張線14.6402013.11.13力渚線17.1制表周鵬程制表日期：2013年11月15日結(jié)論：要因4. 防雷金具放電距離施工人員利用搖表對防雷金具測量放電距離，抽取40條線路，達標率達到80%表7防雷金具放電距離測量

14、表序 號時間線路名稱放電距離序 號時間線路名稱放電距離12013.1.5村前線合格212013.7.22塘公線合格22013.1.12南村線合格222013.7.29鎮(zhèn)北線合格32013.2.6小箕線合格232013.8.6新興線合格42013.2.21李灣線合格242013.8.10石門線合格52013.3.15廣南線合格252013.8.15產(chǎn)業(yè)線合格62013.3.26溪北線合格262013.8.24富饒線合格72013.4.5邱巷線合格272013.8.29分校線合格82013.4.25興隆線合格282013.8.31惠錢線合格92013.5.6青虹線合格292013.9.2裕通線合格

15、102013.5.19靈達線合格302013.9.6隆祁線合格112013.6.9翔華線合格312013.9.16裕豐線合格122013.6.14嶂青線不合格322013.9.22錫澄線不合格132013.6.16羊發(fā)線合格332013.10.14茅梓線合格142013.6.20任巷線合格342013.10.24馬巷線合格152013.6.25雪浪線合格352013.10.28商業(yè)線合格162013.7.2水秀線合格362013.11.1成花線合格172013.7.6塘前線合格372013.11.5高春線合格182013.7.10世貿(mào)線合格382013.11.7尹城線合格192013.7.12

16、南窯線:合格392013.11.12典基線合格202013.7.18貝張線合格402013.11.13力渚線合格制表周鵬程制表日期：2013年11月15日結(jié)論：要因5. 避雷器施工人員利用望遠鏡對變壓器臺架和線路上的避雷器進行觀測，抽 取了 40條線路，達標率達到80%表8避雷器觀測表序 號時間線路名稱避雷器序 號時間線路名稱避雷器12013.1.5村前線正常212013.7.22塘公線正常22013.1.12南村線正常222013.7.29鎮(zhèn)北線正常32013.2.6小箕線正常232013.8.6新興線正常42013.2.21李灣線正常242013.8.10石門線正常52013.3.15廣南

17、線正常252013.8.15產(chǎn)業(yè)線正常62013.3.26溪北線正常262013.8.24富饒線正常72013.4.5邱巷線正常272013.8.29分校線正常82013.4.25興隆線正常282013.8.31惠錢線正常92013.5.6青虹線正常292013.9.2裕通線正常102013.5.19靈達線正常302013.9.6隆祁線正常112013.6.9翔華線正常312013.9.16裕豐線正常122013.6.14嶂青線老化322013.9.22錫澄線正常132013.6.16羊發(fā)線正常332013.10.14茅梓線正常142013.6.20任巷線正常342013.10.24馬巷線正常

18、152013.6.25雪浪線正常352013.10.28商業(yè)線老化162013.7.2水秀線正常362013.11.1成花線正常172013.7.6塘前線正常372013.11.5高春線正常182013.7.10世貿(mào)線正常382013.11.7尹城線正常192013.7.12南窯線:正常392013.11.12典基線正常202013.7.18貝張線正常402013.11.13力渚線正常制表周鵬程制表日期：2013年11月15日結(jié)論：要因。3、確定要因通過以上系統(tǒng)調(diào)查與論證，確定造成配電線路斷線的主要原因為接地電阻不達標，防雷金具安裝不規(guī)范和避雷器老化和外力破壞七、制定對策與實施1、降低10kV

19、配電設(shè)備的接地電阻在配電線路中，降低接地電阻的主要采用以下兩種方法：（1）水平接地體。一般在配電線路中均采用這種方式進行降阻， 從對無錫地區(qū)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，這種方法難以達到目標值要求，且及易腐 蝕，使用年限不長。（2）施加降阻劑進行降阻，實踐證明，在水平接地體周圍施加高 效膨潤土降阻防腐劑，對降低桿塔的接地電阻效果明顯。2、架空絕緣導線防雷保護措施根據(jù)對雷擊架空絕緣線路斷線機理的分析并結(jié)合實驗室試驗的結(jié) 果分析，針對雷擊架空絕緣線路的斷線事故提出三點措施進行預防：（1）避雷器在輸電線路中使用線路避雷器取得了較好的防雷效果，借鑒于此，可以在配電線路中使用該方法，使用避雷器后，對架空絕緣線路形成有

20、效的保護。由于無間隙避雷器長期承受工頻電壓，還要間歇地承受雷電 過電壓及工頻續(xù)流，避雷器容易老化，所以避雷器故障很多，影響配電 線路的供電可靠性。因此，在配電線路中可選用維護較少的氧化鋅避雷 器，對配電線路中的易擊段進行有選擇的安裝，安裝處除線路中的易擊 段外還應(yīng)在相應(yīng)的配電設(shè)備（配電變壓器、柱上開關(guān)等）進行安裝，對配 電線路進行全面的保護。其次，在安裝避雷器之前需要檢查表面有無破損，避雷器傘套為硅橡膠制造，在安裝時要輕拿輕放以免損壞傘面再者，安排巡視人員，定期觀察避雷器的老化狀態(tài)，采取線路隨機 抽查方式來檢測避雷器，及時更換不合格的避雷器。（2）防雷金具穿刺型防雷金具是為防止10kV架空絕緣

21、導線雷擊斷線而開發(fā)的新 產(chǎn)品。其原理為：將該金具安裝在線路絕緣子附近的絕緣導線上，當雷 電過電壓超過一定數(shù)值時，在防雷金具的穿刺電極和接地電極之間引起 閃絡(luò)，形成短路通道，接續(xù)的工頻電弧便在防雷金具上燃燒，以保護導 線免于燒傷斷線。首先根據(jù)絕緣導線的標稱截面積選擇對應(yīng)型號的型防 雷金具。一般安裝在絕緣子的負荷側(cè)（背離電源側(cè)）。將穿刺高壓電極 安裝在絕緣導線上， 選擇合適的限距套管，置于上、下壓板之間，穿 上螺絲，擰緊螺母。安裝限距套管，按表 9中所示數(shù)據(jù)選擇。表9 不同導線限距套管尺寸導線截面積mtf導線直徑mm絕緣層外徑d限距套管尺寸mm7010.0薄型15.010.0普通型17.81395

22、11.6薄型16.611.6普通型19.61512013.0薄型18.013.0普誦型21.01715014.6薄型19.614.6普通型22.61818516.2薄型21.216.2普通型24.22024018.4薄型23.418.4普通型26.422松開線路絕緣子螺母，將接地電極插入絕緣子底座和桿塔橫擔之間，位于導線和穿刺電極的正下方。將絕緣罩安裝在穿刺電極外面，如圖4所示，用固定釘鏈接絕緣罩尾部，用絕緣綁線將絕緣罩綁扎在導線上，綁扎牢固u圖4絕緣罩安裝示意圖(3) 提高線路局部絕緣水平為了降低線路造價，可采用架空絕緣導線加強局部絕緣的方式，即 在絕緣導線固定處加厚絕緣，如圖5所示，使放電

23、只能從加強絕緣邊沿 處或者是擊穿絕緣皮后擊穿導線，通過上述方式可有效提高線路的沖擊 放電電壓。圖5加強局部絕緣示意圖3、采用間隙與避雷器配合對10kV配電線路進行保護根據(jù)保護間隙的功用，保護間隙和線路絕緣子串的絕緣配合應(yīng)該滿 足以下兩個方面的設(shè)計要求：首先，保護間隙距離的設(shè)計應(yīng)當在雷擊線 路閃絡(luò)時可以捕捉電弧的根部，并引導故障電流入地，以便保護絕緣子、 線路零部件和導線。雷擊閃絡(luò)時，放電應(yīng)當起始于間隙的一個電極，終止于另一個電極，電弧應(yīng)盡量不接觸絕緣子表面。試驗發(fā)現(xiàn)，裝有間隙 的絕緣子串放電有通絡(luò)和沿絡(luò)兩種情況。4、提高線路絕緣水平降低10kV配電線路閃絡(luò)概率由于配電網(wǎng)絕緣水平低，當線路中因雷

24、電活動而產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓時，極易造成線路絕緣子閃絡(luò)等事故，且在配電線路中為了節(jié)約線路走廊而采用同塔多回路技術(shù)，某些桿塔架設(shè)回路達到了4回，雖然在這種情況下節(jié)約了線路走廊，減小了線路投資，但是由于同塔多回路中線路 與線路間的電氣距離不夠。因此，一回線路遭受雷害后線路絕緣子對地 擊穿，如果擊穿后工頻續(xù)流比較大，持續(xù)的接地電弧將使空氣發(fā)生熱游 離和光游離，由于同桿架設(shè)的各回路之間的距離較小，那么電弧的游離 會波及到其他的回路，引起同桿架設(shè)的各回路發(fā)生接地事故，嚴重時將 會造成多回線路同時跳閘，極大的影響了配電線路的供電可靠性，針對 上述情況可采用增強線路絕緣的方法。可采取將裸導線更換成為絕緣導 線、

25、增加絕緣子片數(shù)、在導線與絕緣子之間增加絕緣皮、更換絕緣子型 號等方法提高線路絕緣水平。九、效果檢查1、統(tǒng)計結(jié)果：2013年9月30日，小組成員對2013年7月-11月間已改造的架空線路報修情況進行調(diào)查統(tǒng)計。同比由雷電引起的跳閘事故下降為186起。實施前實施后圖6實施前后對比圖2、經(jīng)濟效益核算：以一條線路容量為8000kw為例，在5年大修周期內(nèi)，因減少線路因雷擊引起的跳閘而減少停電一次，每次停電時間為5小時，用戶負荷為總?cè)萘康?0%+算售電量：8000*60%*5=24000千瓦時，則直接為公司 減少經(jīng)濟損失：24000千瓦時*0.844元=20256元。同時，減少一次停電, 則為用戶減少一次停

26、產(chǎn)的風險，為用戶減少了潛在的經(jīng)濟損失，這是無 法計算的。3、社會效益：通過本次活動，提高了配電架空線路運行的防雷水平，使其可靠性 和安全性提高，降低了電網(wǎng)安全隱患，增加了相對售電量，減少了用戶 停電次數(shù)，減少了用戶因停電帶來的經(jīng)濟損失，提高了用戶的滿意率。 同時，此活動為今后處理同類故障提供了參考經(jīng)驗。十、鞏固措施1、加強電網(wǎng)設(shè)備巡視、檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)防雷設(shè)備缺陷。將此次循環(huán)中所涉及的施工步驟及標準納入配電線路施工現(xiàn)場作業(yè)指導 書。2、跟蹤配電線路運用狀況，并不斷改進附屬設(shè)施，確保線路穩(wěn)定運行。小組2013年11月14日，施工人員按照制定的巡視計劃，對變 壓器臺架和線路上的避雷器，防雷金具進

27、行觀測，抽取了 40條線路， 達標率達到95%十一、總結(jié)回顧及下步打算本次QQ舌動激發(fā)職工積極性和創(chuàng)造性的在 QC小組活動中，我們利 用基本的QC工具和科學的方法，來解決工作方面的技術(shù)難點，有效解 決了問題，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。通過開展本次QC活動,各小組成員的綜合素質(zhì)得到了很大的提高，發(fā)揚了通力合作的團隊精 神，進一步增強了班組的凝聚力和戰(zhàn)斗力。Whe n you are old and grey and full of sleep,And no ddi ng by the fire, take dow n this book,And slowly read, and dream of the soft lookYour eyes had once, and of their shadows deep;How many loved your mome nts of glad grace,And loved your beauty