輸電線路差異化防雷技術應用

別青松

(國網襄陽供電公司檢修分公司,湖北 襄陽 441000)

輸電線路差異化防雷技術應用

別青松

(國網襄陽供電公司檢修分公司,湖北 襄陽 441000)

"差異化"防雷策略認為輸電線路的治理不應該是所有輸電線路、所有桿塔不加區別地全面鋪開,而應根據運行經驗,并結合雷電定位系統查找雷電易擊區、易擊桿塔,輸電線路的防雷應"有選擇、有側重、有針對、有差別".簡述了輸電線路差異化防雷技術國內外研究現狀,介紹了常用的差異化防雷技術,結合實際工程案例應用驗證了差異化防雷技術的有效性.

輸電線路;防雷技術;差異化;防雷數據庫

1 差異化防雷措施研究現狀

國內外差異化防雷的發展經過幾十年的總結和摸索,為了盡可能地減少雷擊所導致的事故,提高輸電線路及供電的可靠性和安全性,提出了許多關于如何更好地進行差異化防雷的具體措施和分析方法.文獻[1]提到,20世紀60-70年代,由于當時輸電線路的電壓等級比較低,人們考慮的主要是以防止感應雷為主.鑒于這種考慮,主要采用了在導線上面架設避雷線的方法,并且想通過這種方法提高導線與避雷線的耦合系數,以降低線路上的感應過電壓.后來,這一領域經過幾年的發展,在發展的過程中,人們也進行了大量的試驗,并伴隨著輸電線路電壓等級的不斷提高,人們對雷電的認識也進一步加深,對影響雷電的一些參數也作了一定的歸納總結,得出輸電線路電壓等級較高的架空輸電線路所遭受的直擊雷的危害比較嚴重.針對這種情況,我國對雷電的研究越來越多,在線路方面采取了很多有效的措施,因此,架空輸電線路的防雷水平也在慢慢得以提高[2].同時,從以往的經驗中得出,線路遭受直擊雷后,所產生的很大的過電壓能夠引起線路的絕緣閃絡,而感應雷所產生的過電壓卻不會引起絕緣閃絡.后來出現的高電壓等級的高閃絡率,使線路防雷的理論與實踐得到了進一步深入[3-5].

2 差異化防雷技術

采用單一的防雷措施成本高、使用效果不佳,根據某地區或某條線路的不同特征,經過綜合分析,采取不同的防雷措施相結合的差異化防雷技術進行防雷治理可以大大提升防雷效果.所謂的"差異化防雷技術",就是根據某地區或某條線路的不同特征采取不同的防雷措施的一種防雷方法.

差異化防雷技術主要包括如下幾個方面:提高絕緣配置、降低絕緣電阻、安裝線路避雷器、安裝塔頂避雷針、安裝側向避雷針、架設耦合地線、安裝并聯間隙.

3 輸電線路差異化防雷技術應用案例

3.1 線路基本概況

國網襄陽供電公司電網位于湖北電網西北部,雷電活動頻繁.現有220 kV輸電線路43條,全長1 596.313 km,110 kV輸電線路119條,全長1 562.838 km,其中約2 250 km線路位于C1地閃密度區.2011-2014年,共發生雷擊跳閘28次,雷害情況嚴重.

3.2 差異化防雷技術應用過程

3.2.1 建立防雷數據庫

為了能夠最高效地開展防雷工作,做到"精準"防雷,工作小組要求運維班組對所轄線路防雷情況開展摸排,主要包括線路雷區分布情況、接地電阻測量情況、線路絕緣配置(絕緣子配置、地線情況、保護角等)情況、歷年雷擊故障情況、雷電定位系統歷史落雷情況等,對線路防雷進行"體檢",開展雷擊風險評估,形成評估報告"體檢單"上交檢修分公司.檢修分公司對運維班組上報的防雷統計數據進行審核匯總,建立輸電線路防雷數據庫.具體實施措施如下:①對所轄線路桿塔的接地電阻進行測量,并形成記錄上報;②對山區線路、雷害重災區桿塔的接地引下線進行開挖檢查,做好記錄;③對班組所屬線路桿塔根據雷區分布圖進行劃分;④開展線路保護角統計,對220 kV線路保護角大于20°及單避雷線線路區段進行統計并排查上報;⑤對山區線路、雷害多發區線路的絕緣子串形式、結構、耐雷水平進行調查統計;⑥結合雷電定位系統,對附近經常落雷的桿塔進行統計上報.

3.2.2 差異化防雷技術方案的制訂

明確優先進行防雷治理的線路及區段.通過比較區域地閃密度等級,確定優先進行防雷治理的區域;通過比較線路斷面重要性,確定該區域內優先開展防雷治理的線路;通過比較線路區段防雷配置,明確需要優先進行防雷治理的線路區段.制訂線路差異化防雷治理方案.通過"查"數據庫,確定防雷治理具體部位;通過"查"相關防雷技術標準,確定防雷治理手段;通過"查"歷史數據,對防雷方案效果進行對比分析;通過"查"相關問題整改措施,對出現的問題進行改進.通過上述科學性分析,我們制定了以下差異化防雷方案.

3.2.2.1 高海拔山區

高海拔山區差異化防雷技術方案如下:①在雷擊多發區域,對110 kV及以上架空輸電線路采用雙根避雷線,多雷區單根避雷線逐步改為雙根避雷線,并對經常遭受雷擊且不滿足設計要求的區段進行改造,達到設計要求.②對于經常遭受雷擊的桿塔,取消220 kV線路地線間隙,使避雷線通過每個基桿塔接地,以增強雷電流泄放能力.③在滿足風偏和導線弧垂對地距離的情況下,結合變電站防雷水平,增加一片線路絕緣子.④降低桿塔接地電阻,使接地電阻值達到規程標準.⑤結合雷電定位系統,對附近經常落雷桿塔加裝避雷器.根據差異化防雷反措2.3.3,對C1級以上雷區坡度25°以上的桿塔外邊坡側邊相安裝線路避雷器.

3.2.2.2 土壤電阻率較高的地質

土壤電阻率較高的地質,其差異化防雷技術方案如下:①選擇更換合適的接地網形式和置換土壤的方法,達到規程標準;②在雷擊多發區域,主網線路桿塔接地電阻應保證小于10 Ω,山區也不應超過15 Ω;③加裝接地模塊,降低接地電阻.

3.2.2.3 老舊線路

老舊線路差異化防雷技術方案如下:①對運行超過25年以上避雷線的銹蝕情況進行檢查,不滿足規程要求的更換;②在雷擊多發區,將老型號的普通型復合絕緣子更換為干弧距離長的復合絕緣子;③逐步開展接地網開挖檢查,對埋設深度不夠及銹蝕嚴重的進行更換;④對接地電阻不滿足要求的接地網進行更換;⑤對利用拉線及桿身作接地引下線的桿塔進行改造,沿桿身上下敷設雙根鍍鋅扁鐵,與接地網連接.

3.2.2.4 采用新技術

采用石墨材料的柔性接地體,降低接地網接地電阻;安裝線路并聯間隙,降低雷擊停運次數.

3.2.3 治理實施

3.2.3.1 "兩學兩改"提質效

輸電檢修班組對防雷治理項目開展防雷技術改造.針對每條線路的改造編寫"三措",在開工前組織人員進行學習.采取"兩學兩改"等手段,提高施工效率,確保項目按時、保質完成."兩學兩改":"自學"班組組織學習標準、規程、方案,"互學"班組互相比較學習工藝;"兩改",即不斷改進施工方法,不斷改進施工工藝,保證防雷施工高質量完成.

3.2.3.2 "坐實"驗收保質量

輸電運維班組對照施工驗收規范對開展的防雷治理項目進行驗收,對缺陷進行整改,保證施工項目的高質量.

輸電檢修班組根據防雷治理方案,按照時間節點開展防雷治理工作,主要包括以下2步:①指定項目負責人,安排施工隊伍.項目負責人根據項目組織編寫安全措施和技術措施,召集施工隊伍和小組負責人召開項目交底會,并確保所有人員均能知曉.②項目負責人根據任務及區段對小組負責人進行分工,并到現場進行作業.

3.2.4 成效評估

3.2.4.1 "一庫一卡"強基礎

輸電運維班組對開展防雷治理后的項目進行整理,每條線路建立一張"防雷治理卡".對開展的防雷具體區段、項目等列入"防雷治理卡"中,并上報檢修公司.將"防雷治理卡"中數據充實到"防雷數據庫"中,為以后防雷治理的開展提供經驗和數據.

3.2.4.2 重總結、積經驗

檢修公司對開展的防雷治理項目進行總結、匯報,形成文字資料,為以后開展的防雷治理項目積累經驗.

通過差異化防雷技術應用改造,我司所屬范圍內的電網雷擊跳閘次數(次/年.百公里)均達到公司標準要求,取得了良好的效果.

4 結論

通過對國網襄陽供電公司檢修分公司電網差異化防雷技術改造的介紹,論證了差異化防雷改造的實用性.

[1]肖成剛.高壓電力電纜--架空混聯線路接地保護方案探討[D].上海:上海交通大學,2007.

[2]電力工業部電力科學研究院,電力工業部武漢高壓研究所,電力工業部西安熱工研究院,等.DL/T 596-1996電力設備預防性試驗規程[S].北京:中國電力出版社,1997.

[3]水利電力部.GB 50150-91電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].北京:中國計劃出版社,1991.

[4]李景祿.實用配電網技術[M].北京:中國水利水電出版社,2006.

[5]李景祿.電力系統電磁兼容技術[M].北京:中國電力出版社,2007.

別青松(1987-),男,研究方向為輸電線路運行與維護.

〔編輯:劉曉芳〕

TM862

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.157

2095-6835(2017)22-0157-02