[01083968]配电线路雷击断线防护措施的研究与应用

项目背景： 在铁道部科技项目“牵引供电系统雷电防护技术及装置研究”和国网山东省电力公司科技项目“配电网架空绝缘线路雷击断线防护措施的研究应用”的支持下，针对配电网雷击断线及跳闸故障频发及铁路牵引供电系统雷害问题突出的现状，提出了配电线路雷击断线综合防护措施与策略，研制了新型防雷装置，解决了配电线路的雷击跳闸与断线问题，提高了雷电天气下的供电可靠性。 主要技术内容： 1、提出配电网雷击防护措施与策略。研究配电线路雷击断线及故障跳闸特征，仿真计算分析配电线路雷击过电压分布规律，采用雷电屏蔽、限制过电压、接地降阻等措施，解决了配电网防雷技术难题。 2、创新研制适用于配电线路的新型防雷装置。采用高电压梯度大通流容量的非线性材料成型、电压分布优化控制、紧凑型一体化封装等技术，实现了装置的高通流密度、高可靠性、小型化，装置兼具绝缘支撑和限制过电压双重功能。采用温感变色技术，研制了热致复合变色材料，实现了装置故障后的实时标识。 3、真型试验验证新型防雷装置的技术性能。首次开展了真型配电线路雷击模拟放电试验，并通过机械、电气性能测试，验证了新型防雷装置的技术性能。 4、示范工程验证项目技术的应用效果。选取淄博地区配电线路易击段建设示范工程，验证项目技术的实际效果，应用项目技术三年以来，未发生雷击断线及跳闸故障。 项目成果： 1、项目研制的柱式、悬式限压器通过了电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心的型式试验。 2、研究成果通过了科技成果鉴定和山东省电力公司验收，一致认为：研究内容具有创新性、研究产品应加大推广力度，鉴定为国内领先水平。 3、项目发表论文12篇，其中：SCI论文2篇、EI论文4篇，核心期刊4篇，其他期刊论文2篇；授权发明专利4项、实用新型专利6项，备案企业标准3项，科技成果鉴定书2项。 技术经济指标： 项目产品与技术适用于10kV及35kV配电网，其中10kV限压器主要性能指标如下： 1、工频阻性电流1mA下电压＞17kV； 2、标称放电电流：5~10kA； 3、2ms方波冲击耐受电流：150~400A； 4、4/10μs大电流冲击耐受电流＞65kA； 5、直流1mA参考电压：20.9kV； 6、0.75倍U1mA电压下的泄漏电流＜2μA； 7、5kA、8/20μs雷电冲击残压＜37.63kV； 8、1.05倍工作电压下局部放电量＜0.8pC； 9、5kA、4/10μs陡波冲击残压<46kV； 10、5kA、30/60μs操作冲击残压<34kV； 11、内置柱式限压器额定弯曲负荷＞8kN； 12、棒形悬式限压器额定机械拉伸负荷＞70kN。 推广应用及效益情况： 1、组建产品生产线，年产量可达20万支，企业已实现销售收入9224.83万元、利税2513万元，利税率27.24%，五年内预计销售收入突破2亿元。 2、在淄博地区示范应用1.4万支，安装在79条、总长135km的配电线路上。2015年至今，减少停电事故360余次，增售电量1080万元，节约成本1368万元。 3、产品被纳入国家电网公司配电技术导则，并推广应用于山东、天津、广东等省市，产品需量可达100亿元，为减少用户停电、提高供电可靠性提供了有效途径，经济社会效益良好。