線路避雷器在蘇洼龍水電站110 kV高壓輸電線路中的應(yīng)用

王 本 武， 王 偉 夫

(華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司蘇洼龍分公司，四川 成都 610041)

1 概 況

蘇洼龍水電站是金沙江上游河段13個規(guī)劃梯級電站的第10級，電站工程任務(wù)以發(fā)電為主，采用壩式開發(fā)方案，裝機容量為1 200 MW。110 kV磨(水磨溝變電站)―南(南戈變電站)線是蘇洼龍水電站110 kV施工供電線路，全長59.147 km，共有鐵塔126基，線路同桿塔架設(shè)1根12芯的OPGW光纜，沿線地形以山地和高山大嶺為主，其中山地占15%，高山大嶺占85%，屬于多雷區(qū)。

110 kV磨―南線在投運的兩年時間中，因異常原因?qū)е碌耐ｋ娛鹿士傆嫲l(fā)生4次，其中有兩次為雷擊造成線路保護動作跳閘, 嚴(yán)重防礙了供電線路設(shè)備的正常運行及阻礙了蘇洼龍水電站建設(shè)進度, 雷擊已成為影響該線路安全可靠運行的最主要因素。

2 雷擊及雷電過電壓的類型

雷擊的類型主要有直擊、反擊、繞擊，雷電過電壓類型主要有感應(yīng)雷電過電壓、直擊雷過電壓、反擊雷過電壓、繞擊雷過電壓。

避雷線可有效避免直擊雷造成的絕緣子閃絡(luò)引起的線路跳閘。雖然高壓輸電線路基本都全線架設(shè)避雷線，但仍然存在雷繞擊導(dǎo)線的可能性，線路運行經(jīng)驗、現(xiàn)場實測和模擬試驗均證明，雷電繞過避雷線直擊導(dǎo)線的概率與地線對導(dǎo)線的保護角、桿塔高度以及線路經(jīng)過地區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)條件有關(guān)，山區(qū)線路的繞擊較平原線路發(fā)生的概率較高，約為三倍左右。繞擊與反擊避雷線往往無法發(fā)揮可靠的作用，線路避雷器在繞擊與反擊的情況下可有效發(fā)揮作用。

3 高壓輸電線路的防雷措施

在確定送電線路的防雷方式時，應(yīng)全面考慮線路的重要程度、系統(tǒng)運行方式、線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動的強弱，地形地貌特征、土壤電阻率高低等條件，并應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)匾延芯€路的運行經(jīng)驗，進行全面的技術(shù)比較，從而確定出合理的保護措施。

架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、架設(shè)耦合地線、裝設(shè)自動重合閘裝置、加強絕緣(增加絕緣子串片數(shù)，塔頭間隙相應(yīng)增大)、加裝線路避雷器是輸電線路的主要防雷措施。對已投運線路增加架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、架設(shè)耦合地線、加強絕緣減等措施施工難度大、費用高，很難實行，通常110 kV線路保護均有自動重合閘裝置，加裝線路避雷器施工方便，停電時間短，費用也較上述幾種方法低，是上述幾種措施中最容易實施，也是最有效的方法之一。

4 線路避雷器的安裝及運行情況分析

4.1 線路避雷器安裝桿塔的確定

采用線路避雷器是降低線路雷擊跳閘率的有效措施，在多雷區(qū)、強雷區(qū)或地閃密度較高的地段，通常根據(jù)技術(shù)―經(jīng)濟原則制定實施方案，一般不建議在所有鐵塔上安裝，通常選擇在易受雷擊區(qū)域鐵塔安裝。

(1)110 kV磨―南線有兩次為雷擊造成線路保護動作跳閘，兩次距離保護動作測距分別為“63.1 km”和“50.00 km”，根據(jù)距離保護動作情況并結(jié)合線路圖紙對比分析，故障點在N90―N120區(qū)段。

(2)N96、N101、N106桿塔區(qū)域為堅硬巖石，土壤電阻率高，接地電阻大，巡線困難，很難通過技術(shù)手段降低接地電阻。

(3)N96、N101、N106桿塔屬于雷電活動頻繁地區(qū)，且此桿塔區(qū)域地形特殊，在山坡的迎風(fēng)面雷云易在此遭受山的阻擋而集結(jié)。

通過以上分析可以確定在N96、N101、N106加裝線路避雷器是合理的。

4.2 線路避雷器的安裝方式

110 kV單回線路避雷器通常在三相絕緣子串旁安裝。具體安裝方式如下：

(1)先將安裝支架與鐵塔橫擔(dān)連接好，調(diào)整支架安裝方向，使支架端部避雷器掛點置于導(dǎo)線上方。

(2)將避雷器本體上端蓋與瓷絕緣子用球窩掛板連接。

(3)將固定支撐絕緣子與所配電極按圖用螺栓連接牢固，調(diào)節(jié)好間隙距離。

(4)將2、3步安裝好的避雷器與支撐絕緣子連接，整體吊裝到位與安裝直接牢固連接。

(5)將支撐絕緣子用高壓線夾與高壓導(dǎo)線連接；放電計數(shù)器安裝在直接的計數(shù)器安裝孔上，其高壓端用所配絕緣導(dǎo)線與避雷器上端蓋緊密連接。

(6)避雷器的安裝順序A相→C相→B相。

(7)安裝完成后進行避雷器絕緣測試。

安裝避雷器時應(yīng)盡量不使避雷器受力,并可靠、牢固, 符合電氣安全距離。連接點的連接也要可靠、牢固, 避雷器與計數(shù)器連接引線最好采用截面不小于25 mm2的銅芯線。

圖1 110 kV線路避雷器安裝圖

避雷器安裝位置海拔高，交通極其不便，在運輸及安裝過程中應(yīng)注意避雷器、電極、絕緣子等部件的防護。

4.3 線路避雷器安裝后運行情況分析

線路避雷器安裝完成后110 kV線路未發(fā)生因雷擊造成的線路跳閘，極大提高了供電的可靠性。各安裝桿塔位置避雷器放電計數(shù)器動作次數(shù)分析如下：

(1)N96鐵塔線路避雷器放電計數(shù)器A相動作1次、B相動作0次、C相動作0次。

(2)N101鐵塔線路避雷器放電計數(shù)器A相動作2次、B相動作1次、C相動作2次。

(3)N106鐵塔線路避雷器放電計數(shù)器A相動作2次、B相動作0次、C相動作9次。

通過上述放電計數(shù)器動作次數(shù)分析，在此3處桿塔處均發(fā)生過雷擊，線路避雷器位置選擇合理。

5 結(jié) 語

110 kV線路避雷器安裝后極大提高線路抗雷擊的能力，減少了線路因雷擊過電壓引起的雷擊閃絡(luò)，降低了線路跳閘率，提高線路耐雷擊水平，從而提高供電的可靠性。在安裝完成后的一年內(nèi)運行情況良好，線路未發(fā)生應(yīng)雷擊造成的線路跳閘。

實踐證明，在同類高海拔110 kV施工供電線路設(shè)計過程中，要充分考慮線路避雷器的設(shè)置，尤其是處于多雷區(qū)、強雷區(qū)或地閃密度較高地段的鐵塔，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟原則適當(dāng)布置線路避雷器。