[发明专利]一种外移式防雷保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及供电系统保护领域，具体涉及一种外移式防雷保护系统。

背景技术

目前为止，电力架空线路的防雷技术主要是35KV及以上电压等级线路装设架空地线，站所装设避雷针和常规避雷器。10KV及以下电压等级线路不配置架空地线，只配置常规避雷器，站所配置常规避雷器和避雷针。现有的架空输电线路防雷主要存在以下几个问题：

1)当雷云下行放电时，架空地线可将一般能量的雷电流导入大地，从而达到保护线路免受雷电直击的目的。实际运行中亦发挥了重要作用。但是在多雷区和强雷区则存在两个问题：

一是无法防止绕击雷电。因为绕击雷电多为分支流注放电结果，运行方向多为横向或斜向，可绕过避雷线直接击中导线。当流注头形成密集电荷中心脱离分支流注时(通常称为“球雷”)电位更高，运动方向更不规则，时常击中导线或在避雷针之间穿过，击中站所户外母线与设备，发生雷击断电或损坏设备事故；

二是雷击避雷线或塔顶时，若强度大，即使接地电阻很小，由于接地网瞬间释放能力有限，瞬间分布电压仍较高，反击线路击穿绝缘子，导致断电故障。

2)线路和站所避雷器的绝缘配合裕度低，通流能力小。对雷电施加在设备上的分布电压抑制效果差。以10kV避雷器为例，线路型避雷器残压值一般为50kV，绝缘配合裕度近似为零，2ms方波通流100A。当雷电流达数千或数万安培或更大时，必延长雷电电压施加在设备上的持续时间，危害设备绝缘。经常发生的设备绝缘击穿了，避雷器不动作或避雷器动作的同时击穿设备绝缘。

3)架空线路杆塔接地电阻过大或过小均成为雷击选择目标。因单体设备与群体设备不同，接地电阻大，则雷电在杆塔或设备上的分布电压高，持续时间长，危害设备绝缘，易反击损坏绝缘子。接地电阻小的杆塔易成为雷击选择目标。一旦成为强雷击目标，同样会发生击穿线路绝缘子的后果。

4)发生在导线上的强感应雷电或雷击导线时，只能靠避雷器释放雷电流，因避雷器本身的电阻为兆欧级，因此对雷电冲击波头释放不够充分，两端冲击波将发生冲击波头折返叠加问题。尽管有释放点可以缓解，但仍可能发生问题。实际运行中，此类事故多有发生。

发明内容

本申请根据雷云放电诸多特点和雷电对架空线路的各种侵害形式，在被保护区配置外移式防雷保护的导闪系统、入射释放系统、绝缘配合系统和接地阻抗匹配系统，以建立低阻抗通道和加大预放电量的方式，削减雷云先导电位至1KV/cm以下，对被保护区的诸多线路形成封闭式保护，使其不发生低空近距离闪击，从而达到彻底消除雷电绕击、强直击、强感应和强反击的目的，实现架空线路的安全运行。具体技术方案如下。

本申请提供一种外移式防雷保护系统，其包括导闪系统、绝缘配合系统、入射释放系统和接地阻抗匹配系统；所述导闪系统为低阻抗通道放电尖端点，改造雷击选择性和随机性，适应先导预防电，消减雷电先导电位；所述绝缘配合系统是指雷电过电压的绝缘配合，缩短雷电施加在被保护系统上的分布电压和持续时间；所述入射释放系统是指释放雷电冲击波头，降低雷电入射电压，抑制电网中性点位移电压；所述接地阻抗匹配系统通过多支路低阻抗通道方式改变雷击选择性，并通过多支路低阻抗通道分别与导闪系统、绝缘配合系统、入射释放系统进行系统匹配。

进一步地，本申请中所述导闪系统至少一套，每套导闪系统由至少三个导闪塔、多个匹配点及接地单元构成。在实际应用过程中，如果线路较长(超过30Km)、雷电易击段较多时，所述导闪系统可设置多套，以便达到更好的防雷效果。

优选地，本申请中所述导闪塔为三到六基导闪塔，所述匹配点为被保护区的地面附着物，如建筑物、铁塔、线路等。

优选地，本申请中所述导闪系统设在被保护区的边缘，所述导闪塔垂直于边缘线路的水平距离为42-2721m，所述导闪塔之间的对角水平距离为1495-5420m。

进一步地，本申请中所述入射释放系统由至少一组高值电阻器、低阻抗接地变压器及接地单元构成，安装在被保护区的变电站或开闭所母线或主变压器中性点。

进一步地，本申请中所述入射释放系统由至少一组高值电阻器、接地单元构成，安装在被保护区的变电站或开闭所主变压器中性点。

进一步地，本申请中所述绝缘配合系统由至少一组低残压避雷器构成，安装于被保护区线路边缘和站所出入口。