2011年七月由于雷击造成10kV坝区线路至坝区变
高压电缆绝缘击穿，坝区变压器烧毁，极大了影响了
供电的可靠性和安全。经过对现场资料进行分析和
研究，得出的事故原因如下。
2 事故原因分析
2．1 直击雷过电压
该10kV线路杆塔安装的为P．15T绝缘子，闪络
电压为110kV。单相闪络耐雷水平为2．0kA，，双向
闪络耐雷水平为15．2kA，当雷击导线或杆塔时，很容
易造成绝缘子闪络，从而导致线路跳闸。由于大坝
变压器仅在高压侧安装一组避雷器，且大坝接地电
阻值高达4．O2Q，当雷击大坝附近的线路时，变压器
高低压侧会产生正反变换过电压：造成变压器的
损坏。
2．2 感应雷过电压
感应雷过电压是雷电击线路附近的大地时，在
导线上由于电磁感应产生的电压。感应雷过电压由
静电分量和电磁分量构成。静电分量是由先导通道
中雷电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电
压，其值可以达到很高。电磁分量是由先导通道中
雷电流所产生的磁场变化所引起的感应电压，由于
放电通道是和导线互相垂直的，即电磁感应不大，因
此电磁分量要比静电分量小得多。在感应雷过电压
幅值的构成上，静电分量起主要作用¨ J。
研究表明：当雷击点距离线路65m以内时，一般
会直击在杆塔或线路。由于该10kV线路杆塔高度
不高，并且由于建筑物和树木的屏蔽作用，雷直击线
路或杆塔的概率比高压输电线路小。但是，幅值可
达400kV～500kV的感应雷过电压对造成lOkV线路
绝缘子的闪络，影响线路及设备的安全运行。
2．3 感应雷过电压计算
在感应雷过电压的计算中，应以静电感应电压
的计算为主。根据规程DL／T620—1997，无耦合地线
时雷击点与电力线路之间的距离S>65时，感应过电
压最大值为：
U_25 (kv) (1)
在有耦合地线时雷击点与电力线路之间的距离
S>65时，感应过电压最大值为：
： 25 (卜 南。)(kv) (2)
L】 ，
式(1)、(2)中，为雷电流峰值／kA；h 为导线的对地
平均高度／In；g 为耦合地线对地平均高度／m；S为
一114 一
雷击点距离导线的距离／m。
3 仿真模型的建立
选择ATP仿真软件搭建模型，结合工程实际案
例，计算线路耐雷水平。
(1)雷电模型
雷电流模型一般有双指数heilder(霍德尔)等模
型，双指数函数适用于一些要求不是很精确的模型
中。Heilder模型能够准确的反映雷电流的特性，所
以本方案选用ATP中的heilder模型。仿真中取
12％概率的雷电流幅值为80kA，负极性2．6／50p．s波
形，作为研究的主要波形。
(2)绝缘子串模型
绝缘子串模型用压控开关模拟。
(3)杆塔模型
仿真中杆塔模型采用波阻抗模型。根据杆塔的
具体结构建立不同的波阻抗模型。根据不同的杆塔
结构，波阻抗选择125f~或2501-1，波速取210m／~s。
(4)输电线路模型
由于雷电流波形含有丰富的高次谐波，频率对
输电线路参数的影响相当大，当谐波分量在线路中
进行传播时，其波形将会发生衰减和畸变。因此，在
文中的仿真中考虑输电线路的频率特性，选择JMarti
模型．这种模型能够反映频率与线路参数的关系以
及分布的损耗特性，可以使得计算结果与实际情况
更相符。
(5)避雷器模型
在ATP中采用能表示分段线性函数的MOV模
型来模拟。
(6)变压器模型
使用暂态BCTRAN模型来研究雷击情况下变压
器高压侧与低压侧的电压波形。
4 10kV配电线路及设备防雷措施仿真研究
通常，10kV线路及设备常用的防雷措施有：架设
避雷线、降低接地电阻、安装耦合地线，采用不平衡
绝缘配置和安装避雷器等 。加装避雷线的改造
难度大，不适合老旧线路的防雷改造。降低杆塔接
地电阻是经济有效的措施，但对于山区高电阻率土
壤，实现难度较大。因此本文选择安装避雷器，安装
耦合地线，采用不平衡绝缘方法来进行仿真研究。
4．1 安装避雷器
(1)在变压器低压侧加避雷器
大坝地区10kV变压器只在高压侧加了一组避
雷器，未在变压器低压侧加避雷器。在雷击大坝附
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