| 輸電線路雷害事故的預防 發(fā)布時間:2009-02-10 來源:國電招標網(wǎng) |
| 摘要：幾年來對河北省青龍供電分公司110kV和35kV輸電線路跳閘事故的統(tǒng)計分析，得出雷擊是輸電線路跳閘的主要原因。該文對雷擊跳閘的原因進行了深入分析，并結(jié)合實際提出了一些有針對性的防雷措施。 關鍵詞：線路；防雷；措施 中圖分類號：TM726.1 文獻標志碼：B 文章編號：1003-0867(2008)11-0025-02 架空輸電線路的雷擊跳閘一直是安全供電的一個難題，雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此，尋求有效的線路防雷保護措施是輸電線路運行和維護的重點內(nèi)容。 1 輸電線路雷擊事故 近幾年來，河北省青龍縣由于鐵礦資源的開發(fā)，鐵礦企業(yè)不斷投產(chǎn)，使環(huán)境不斷劣化，雷擊引起的輸電線路污閃掉閘事故日益增多，不僅影響設備的正常運行，而且極大地影響了用電戶的日常生產(chǎn)和生活。 2006年青龍供電公司110kV輸電線路跳閘2次，均為雷擊造成跳閘。據(jù)統(tǒng)計，在近幾年的線路跳閘中，因雷擊導致線路跳閘的約占40%～50%，占了相當大的一個比重。因此，做好線路的防雷工作，降低雷擊跳閘率，迅速減少線路事故率。 2 線路雷擊跳閘事故統(tǒng)計分析 2002～2006年青龍供電公司35kV和110kV線路跳閘事故統(tǒng)計，見表1。 表1 輸電線路雷擊跳閘率統(tǒng)計 單位：次/100km•a 從表1可以看出，近兩年來雷擊跳閘次數(shù)較往年相比呈下降趨勢。這說明線路跳閘總體來說正朝著好的方向發(fā)展，以往線路常見的鳥害、污閃、樹木放電、外力破壞等事故均有不同程度地減少。那為何雷擊跳閘率卻反而上升呢？ 青龍縣為山區(qū)，氣候比較潮濕，日照時間較長，故雷電活動較為頻繁。其年平均雷暴日為30，屬于多雷區(qū)。公司110kV線路大多架設于高山峻嶺地帶，桿塔本身又高出地面數(shù)十米，線路綿延數(shù)十公里，故沿線落雷密度較大，遭雷擊的概率自然較高。當雷電流沿雷電通道對主線路放電時，其幅值高達上百千安甚至數(shù)百千安，若桿塔的接地電阻過高，則雷電流就不能有效泄導入大地，反而會導致桿塔頂電位升高，對線路進行反擊。此時，若線路絕緣子和空氣間隙的沖擊耐受電壓小于反擊時的沖擊電壓，線路絕緣將于瞬間被擊穿，線路將發(fā)生單相接地或兩相短路故障，造成線路跳閘。因此，如何提高線路的耐雷水平，加強線路絕緣，降低雷擊跳閘次數(shù)，是一個極需解決的問題。 3 輸電線路防雷措施 對于線路防雷工作，采取各種有效措施，為線路設置一道道有力的屏障，防止雷電波的侵入，提高線路的耐雷水平，避免或減少線路絕緣發(fā)生閃絡，從根本上降低雷擊跳閘率。結(jié)合公司線路運行實際狀況，提出以下防雷措施。 3.1 開展雷電參數(shù)的分析工作 結(jié)合輸電智能巡檢系統(tǒng)科技項目的實施，對公司的110kV及以上輸電線路桿塔均實現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位，并將數(shù)據(jù)輸入雷電定位系統(tǒng)中去。今后凡是地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)雷電日時，都可及時查詢輸電線路附近雷電活動情況，進行雷電活動參數(shù)的分析，以確定線路可能遭受雷擊的幾率，劃分出輸電線路遭受雷害的等級，并采取相應的防雷措施。 3.2 降低桿塔接地電阻 降低桿塔接地電阻是最直接、最有效的防雷措施之一。接地電阻阻值的高低是影響桿（塔）頂電位高低的關鍵性因素。接地電阻越小，雷擊時桿（塔）頂電位就越低，對線路造成的過電壓也就越小，從而使線路的耐雷水平得到提高。 3.3 提高線路耐雷水平，加強線路絕緣 絕緣子性能的優(yōu)劣將直接影響到線路的絕緣水平。線路運行單位應加強對絕緣子的全過程管理，加大對絕緣子的檢測力度，嚴把質(zhì)量檢驗關，防止劣質(zhì)絕緣子掛網(wǎng)運行。對于已經(jīng)掛網(wǎng)運行的絕緣子，應嚴格按照《架空送電線路運行規(guī)程》的規(guī)定，定期對零、低值絕緣子進行檢測，對不合格的應及時更換，并對絕緣子的劣化率進行統(tǒng)計和分析，確保線路絕緣始終滿足運行要求。 此外，對于個別特殊區(qū)段和一些雷擊頻繁地區(qū)，可采取一些有針對性的措施，適當加強線路的絕緣配合，以提高其耐雷水平。 通常情況下110kV線路單串懸垂絕緣子串的絕緣子為7片，單串耐張絕緣子串的絕緣子為8片，基本能滿足防雷要求。但為了進一步增強線路的耐雷水平，提高絕緣子串承受的50%沖擊放電電壓值，每串絕緣子串可適當增加1片。實踐證明，一些增加了1片絕緣子的新線路投入運行后，耐雷水平大大增強，很少發(fā)生雷擊跳閘事故。 合成絕緣子以其重量輕、強度高、免維護、防污性能好等特點深受一些線路運行單位的青睞，廣泛使用于線路的不同區(qū)段。但運行經(jīng)驗表明，在多雷區(qū)使用合成絕緣子，往往容易造成雷擊跳閘事故。究其原因，合成絕緣子雖有上述優(yōu)點，但其缺點也是顯而易見的，如常規(guī)尺寸的合成絕緣子的防雷性能較差，110kV線路上的合成絕緣子雷電全波沖擊耐受電壓僅有500kV，而相同電壓等級線路上的瓷絕緣子雷電全波沖擊耐受電壓卻高達600kV，比合成絕緣子高出20%。 3.4 裝設避雷線 避雷線又名架空地線，主要對導線起屏蔽作用，用來分流雷電流，避免雷電直擊導線。避雷線敷設于導線上方，一般沿全線架設，保護范圍成帶狀，最適合保護導線，因此常常在線路上作為防雷的主保護。一般來說，110kV線路應沿全線架設單避雷線，雷電活動頻繁地區(qū)應架設雙避雷線，35kV線路一般不沿全線架設避雷線，但應在變電所進出線1～2km架設避雷線。通過將架設避雷線和降低桿塔接地電阻，將這兩種方法有機地結(jié)合起來，能最大程度地泄導直擊桿（塔）頂?shù)睦纂娏?，避免線路發(fā)生閃絡。 對于已經(jīng)裝設了避雷線的線路，其接地電阻受條件限制很難降低時，可在導線下方增加一條架空地線，稱為耦合地線。耦合地線雖然不能減少繞擊率，但在雷電直擊桿（塔）頂和反擊線路時，能增大對相鄰桿塔的分流系數(shù)和導、地線間的耦合系數(shù)，從而保護線路不發(fā)生閃絡。一些經(jīng)常遭受雷擊的線路在加裝了耦合地線后，線路雷擊跳閘率降低了一半左右。 3.5 加裝避雷針 對于一些雷電頻繁活動區(qū)段，可在桿頂加裝避雷針。避雷針不能避雷，只能引雷。雷云放電時，避雷針的針尖將成為感應電荷的焦點，雷電流沿著放電通道對避雷針進行主放電，并迅速泄導入大地，保護線路不發(fā)生閃絡。 在防止繞擊雷方面，通常在繞擊雷活動頻繁區(qū)段加裝負角保護針，該保護針為上翹30°長約2.4m的屏蔽針，安裝在線路兩邊相，可有效防止雷電繞擊，它與架設在導線上方的避雷線（避雷針）相互配合，截斷直擊雷和繞擊雷效果顯著，起到了很好的屏蔽效果。 3.6 加裝線路避雷器 對于一些雷電活動特別頻繁且接地電阻經(jīng)改造仍達不到要求的桿線，應廣泛使用線路避雷器。線路避雷器實質(zhì)上是一個非線性電阻，電壓越高，電阻越小。它與絕緣子并聯(lián)在桿塔上，當雷擊桿塔或避雷線時，其串聯(lián)間隙放電，因其雷電動作伏秒特性比絕緣子低，故能保證絕緣子不再閃絡，避免了線路跳閘停電。線路避雷器在防止雷電直擊桿（塔）頂、避雷線和繞擊導線后對絕緣子的沖擊閃絡方面有很好的效果，但因其價格昂貴，故運行單位應結(jié)合本地區(qū)歷年來的線路雷擊跳閘情況、線路所經(jīng)的地形及運行經(jīng)驗等進行綜合考慮，合理選擇安裝位置，以充分利用有限資金達到最佳效益。 在110kV雙青線、110kV小雙線、35kV廟龍線和廟嶺線上安裝避雷器后，起到了很好的防雷效果。 3.7 加強輸電線路保護角的校驗工作 根據(jù)雷電活動情況，對雷電活動頻繁的山區(qū)線路進行保護角的校驗工作，對于線路保護角偏大的桿塔，應采取安裝避雷器或避雷側(cè)針的措施以減少線路發(fā)生雷擊故障。 3.8 裝設線路自動重合閘裝置 輸電線路遭受雷擊跳閘一般都是瞬時性接地故障，大多數(shù)情況下都能在線路跳閘后自動重合成功，因此，裝設線路自動重合閘裝置，可提高線路的供電可靠性。 3.9 良好的接地 除了前面談到的改善接地電阻所做的人工接地外，還應盡量利用拉線、桿塔的金屬部分、鐵塔基礎等做自然接地。良好的接地是線路得以安全運行的根本保障。前面提到的架設避雷線、加裝避雷針等防雷措施實質(zhì)上只能起到較好的引雷效果，若接地滿足不了要求，雷電流就會泄導不暢，反而會造成桿（塔）頂電位升高，對線路進行反擊。因此，防雷與接地密不可分，相互配合，線路防雷工作才能卓有成效。 總體來說，線路發(fā)生雷擊跳閘的原因是多方面的，以上防雷措施不一定都能奏效。因此在選擇線路防雷措施前必須先查明線路遭受雷擊的原因，再對癥下藥，采取一些有針對性的措施，防雷工作才能起到實效，線路雷擊跳閘率才有可能從根本上得到控制。 |
聯(lián)系客服
