刘伟华
广东电网有限责任公司肇庆封开供电局 广东肇庆 626500
摘要：配电网架空线路在设计时充分考虑了其耐热等级、电气强度、机械性能和工艺性等方面，但在制造过程中不可避免存在其他因素导致其性能缺陷。在长期的运行过程中，电磁力、放电、热应力、湿热环境、油污、粉尘、有害活性气体等因素也会对线路性能造成影响，使其性能逐渐劣化，并且这种劣化过程具有不可逆和不断加速的特性。大量研究资料表明，配电网架空线路绝缘性能劣化是导致事故的主要原因之一，由于绝缘劣化引起事故的数量占事故总数的很大比例。
关键词：配电线路；绝缘劣化；在线监测；配电终端
引言
输电线路负责输送电能，联合发电厂和变电站一同运行，实现电力系统联网。架空输电线路距离较长、路径复杂，线路新建、改造、拆除与架空导地线有关，会遇到多种跨越问题，如树木、建筑物、铁路等。依据跨越物的形状、影响和施工难易度，可以分为重要跨越和一般跨越，重要跨越的具体方案是文章主要探究的内容。
1加强架空输电线路绝缘水平
防雷和绝缘密不可分，加强绝缘不仅仅能达到避雷效果，并且还能够有效提高人们生活安全以及用电安全。在架空输电线路中可以通过增加绝缘子的数量来获得加强绝缘水平的效果，并且在架空输电线路中的接地电阻越低，那么绝缘水平效果就越加明显。即使是在不能够实现降低接地电阻的架空输电线路中，通过增加绝缘子的片数其耐雷也能够有效提升6kA左右。一般来说，在架空输电线路中所采用的绝缘子是有机合成的绝缘子，通过大量的研究表明，有机合成的绝缘子比陶瓷以及玻璃绝缘子的性能相对差些，但是在有机合成的绝缘子中含有不击穿结构，当输电线路受到雷击后，能够有效预防雷击放电进而产生不可逆现象发生，绝缘效果非常明显。因此，在受到雷击率高以及雷击很强的地区都会运用有机合成的绝缘子，有效加强架空输电线路的绝缘水平。另外，可以运用新型的绝缘方式来提升架空输电线路的绝缘水平。近几年来，随着我国科技水平不断提升，在架空输电线路中运用了大量的新型绝缘方式，不平衡绝缘方式就是其中一种。不平衡绝缘方式就是以输电线路调度数据为基础，有效加强输电线路的绝缘水平，进而使得绝缘子得以改善，这种情况下就能够提高架空输电线路的耐雷水平。
2配电线路绝缘监测实现方案
该方案包括漏电流传感器取电模块、漏电流传感器本体以及无线通信模块（配电终端内部）：漏电流传感器本体。包含铁心（高导磁率、低矫顽力的软磁材料）、线圈（原边穿心结构，一匝，副边包含去磁绕组、检测绕组这两个绕组）、补偿电路（包含VCVS、电流驱动电路、稳定控制电路）、Ａ/Ｄ采样电路、主CPU部分、加密电路、无线传输电路等；漏电流传感器取电模块。包含穿心式互感器、感应线圈、整流桥、滤波电容、倍压电路（电荷泵）、稳压电容、单相二极管（反向漏电流非常小）、超级电容（储能池）、输出接口等部分。无线通信模块（配电终端内部）。可接收漏电流传感器的数据，也可发送数据到漏电流传感器。可支持多频率调频通讯以增强抗干扰能力。与终端内部CPU通过网络数据接口交互信息以达到管理各漏电流传感器的目的；配电终端。包括主核心CPU板、接口板、开入开出板、电源电路、通信接口、航插接口等部分，负责收集、存储、分析各漏电流传感器的数据并打包上送主站，生成SOE记录、报警处理等功能，并可以下发控制命令给各漏电流传感器，控制一次开关本体执行分合闸动作。
3防雷设计
防雷工作是电力系统的重点工作，架空输电线路的防雷设计需要结合地区雷电情况、土壤导电率等要素综合考虑。
杆塔上的避雷线一般采用铝包钢绞线、钢绞线，保证避雷线的防雷保护角；接地装置主要采用圆钢射线状敷设在土壤内，或采用深井接地和加降阻剂、接地模块等方式保证接地电阻符合电气性能要求。当电气设备的防雷装置发生损坏时，工作人员应立即对其进行维修或更换，避免出现更加严重的后果；若安装的绝缘子损坏、避雷线老化或接地电阻不符合设计要求，应及时改造，避免出现更为严重的架空输电线路雷害事件，影响其安全运行。
4配电终端数据处理平台设计
根据故障诊断算法性能要求采样率为6.4k，研制了基于ADI公司的双核数据处理平台，处理器采用ADI的高性能对称双核Blackfin处理器ADSP-BF606，每核主频高达500MHz，每个核内置两个16位MAC、两个40位ALU和一个40位桶形移位器，每个内核内置148KB的一级SRAM存储器和256KB二级SRAM。
5避雷器防雷措施
由于避雷器动作时可使端电压钳制在远低于绝缘子闪络电压以下，线路每基杆每相绝缘子加装避雷器后，无论杆塔接地电阻如何，绝缘子两端的电压均不会超过避雷器的动作电压，理论上说几乎没有绝缘子闪络可能。故线路上避雷器防雷应用比较多，也比较成熟。但如果不是每基杆每相均安装避雷器，不同接地电阻的防雷效果特性差异还是非常明显。接地电阻大，安装避雷器的本基杆其它相以及临近电杆的绝缘子因对导线上的雷电过电压限制效果较差，继续沿导线传播的雷电过电压波幅值较大，可能仍高于线路绝缘水平，引起临基杆绝缘子闪络;或者本基杆顶部电位抬升较高，过电压可能高于线路绝缘水平，引起本基杆其它相绝缘子反击闪络，避雷器的有效保护范围明显降低。根据10kV配网普遍使用的避雷器75～150A方波通流容量和65kA大电流冲击耐受的主要技术性能指标，小电流直击雷，避雷器可有效防范。当雷电流较大时，因避雷器吸收能量限制，可能造成避雷器击穿短路甚至爆裂(根据避雷器的失效特征，绝大部分失效均为短路型损坏)，即使避雷器损坏，由于残压大幅降低，也有能力避免绝缘子过电压闪络。在避雷器选型上，一般架空线路优先选用串联间隙避雷器。串联间隙避雷器本体上的运行电压很低，大部分电压都施加在串联间隙上，所以避雷器本体电阻片不存在老化问题，可减少运行检修维护，或免维护;与无间隙避雷器相比，即使避雷器本体损坏，因有串联间隙的隔离，不会引起正常情况下的系统短路故障，更适合架空线路采用。但不同串联间隙结构的避雷器在保护绝缘导线性能上有差异。当线路上雷电过电压使串联间隙击穿后，接续的工频续流可能沿串联间隙放电通道起弧燃烧，对于环形电极外串联间隙避雷器，工频续流电弧弧根高压端依然位于绝缘导线上，导线不可避免将断线;对于外串联固定间隙避雷器，其能够将电弧弧根疏导至自身间隙上，起到疏导式防护产品的保护功能，即使形成工频续流，可保护绝缘导线不被烧伤。因此雷击断线概率极低。
结语
本文所述线路绝缘状态在线监测方法，在对配电线路进行绝缘检测时操作简单、在线检测，能够实时检测出配电线路的绝缘情况；漏电流传感器将获取的漏电流数据通过配电终端上传至主站，测试结果可信息化管理，还能够进行大数据分析，提高了测试的准确度。
参考文献
[1]常仲学,宋国兵,等.基于相电压电流突变量特征的配电网单相接地故障区段定位方法[J].电网技术,2017,7.
[2]郭迪新,胡沁春.基于自适应提升小波的局部放电信号噪声消除[J].电机与控制学报,2006,4.
[3]葛鑫磊,许傲然,王刚.基于瞬时性故障特征量的配网绝缘劣化评估[J].控制工程,2017,2.
[4]彭松,刘红伟,等.基于电压电流复合型成套装置的10kV架空馈线自动化实现方案的研究与应用[J].广东电力,2012,9.