輸電線路桿塔接地網(wǎng)在施工及運(yùn)行中的問(wèn)題

裴亞星,陳寶駿,張永歧

(1.忻州供電分公司,山西忻州 034000;2.山西省電力公司,山西太原 030001)

輸電線路桿塔接地網(wǎng)在施工及運(yùn)行中的問(wèn)題

裴亞星1,陳寶駿2,張永歧1

(1.忻州供電分公司,山西忻州 034000;2.山西省電力公司,山西太原 030001)

針對(duì)220 kV榮原Ⅰ、Ⅱ線山區(qū)段桿塔接地網(wǎng)檢查、檢測(cè)結(jié)果,分析了接地網(wǎng)質(zhì)檢驗(yàn)收、運(yùn)行管理中的不合格項(xiàng),以及接地網(wǎng)的檢查和檢測(cè)等方面存在的不足,提出對(duì)不合格的接地網(wǎng)進(jìn)行改造,并給出具體改造方案及從實(shí)際出發(fā),因地制宜,綜合治理等有效措施,經(jīng)改造后的桿塔未發(fā)生雷擊掉閘故障。

輸電線路;接地網(wǎng);改造方案

1 線路概況及開(kāi)挖檢查原因

1.1 設(shè)備概況

220 kV榮原Ⅰ、Ⅱ線投產(chǎn)于20世紀(jì)70年代,其中Ⅰ線82.835 km、251基桿塔,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-240,地線型號(hào)為GJ-50/鍍鋅鋼絞線OPGW(OpticalFiberComposite Overhead Ground Wire);Ⅱ線82.228 km、249基桿塔,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185,地線型號(hào)為GJ-50。全線基本為獨(dú)立單回路,線路路徑走向一致,約27%分布在多雷區(qū)。

1 近年來(lái)雷擊掉閘情況

1997年以來(lái)雷擊掉閘情況見(jiàn)表1。

表1 1997年以來(lái)各條線路雷擊掉閘次數(shù)

從表1中可以看出,220 kV榮原Ⅰ、Ⅱ線是雷擊故障頻發(fā)的線路,因此,遏制雷擊故障的發(fā)生,應(yīng)首先從該兩條線路入手。

2 開(kāi)挖檢查工作量及檢查結(jié)果

完成220 kV榮原Ⅰ、Ⅱ線桿塔接地網(wǎng)開(kāi)挖檢查、檢測(cè)199基,其中Ⅰ線檢查區(qū)段為110～143號(hào),Ⅱ線檢查區(qū)段為114～178號(hào)。在開(kāi)挖檢查中共發(fā)現(xiàn)有24基桿塔接地網(wǎng)不合格,存在的主要問(wèn)題有:24基存在接地電阻無(wú)窮大;10基環(huán)網(wǎng)銹蝕嚴(yán)重并無(wú)放射線;基環(huán)網(wǎng)斷開(kāi);1基無(wú)環(huán)網(wǎng)、無(wú)放射線;1基環(huán)網(wǎng)埋深不足,用碎石塊填埋。

開(kāi)挖檢查過(guò)程中,對(duì)不合格接地網(wǎng)及時(shí)按照接地網(wǎng)施工工藝規(guī)范進(jìn)行了改造處理,經(jīng)改造后測(cè)量,接地電阻值全部滿足規(guī)程要求。

3 改造中發(fā)現(xiàn)不合格的接地網(wǎng)主要原因分析

在基建施工質(zhì)量、投運(yùn)前的質(zhì)檢驗(yàn)收,接地網(wǎng)運(yùn)行管理,接地網(wǎng)的檢查和檢測(cè)及改造方法等方面存在一些問(wèn)題或不足,需要進(jìn)行理性思考,多管齊下,遏制雷擊故障,提高運(yùn)行管理水平。

a)采用添加劑降低接地電阻的方法主要分為物理降阻和化學(xué)降阻。物理降阻包括更換接地電極周圍土壤,延長(zhǎng)接地電極,深埋接地電極,擴(kuò)大接地網(wǎng)面積,使用復(fù)合接地體等;化學(xué)降阻主要是在接地電極周圍敷設(shè)降阻劑,通過(guò)降低土壤電阻率來(lái)達(dá)到降低接地電阻的目的。在某些情況下,應(yīng)用化學(xué)降阻劑則存在嚴(yán)重腐蝕接地體問(wèn)題。因此,在接地網(wǎng)基建施工或改造時(shí),應(yīng)謹(jǐn)慎使用降阻劑,尤其是化學(xué)降阻劑。

b)防雷接地體沒(méi)有按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行敷設(shè)。施工中將接地引線分別與接地環(huán)網(wǎng)連接后,出于施工地形條件限制或其他原因,沒(méi)有向外敷設(shè)放射線,雖然測(cè)得的接地電阻值符合設(shè)計(jì)要求,但實(shí)際的泄放雷電流能力是打了折扣的,雷電不能及時(shí)泄放,就可能因雷擊擊穿絕緣造成線路掉閘。

c)接地體埋深不夠,普遍低于施工圖要求的0.8 m。由于埋深不夠,接地網(wǎng)的泄流效能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,同時(shí),淺埋的接地體在農(nóng)機(jī)具耕作時(shí),易發(fā)生接地體被掛斷、被盜現(xiàn)象,如:榮原Ⅰ線110號(hào)、112號(hào)的放射線,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況判斷,即為此種情況。

d)接地體斷頭之間用鋼線卡子連接,不符合《110～500 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求。因?yàn)閳A鋼之間的良好連接長(zhǎng)度及面積關(guān)乎泄放雷電流問(wèn)題[1]。

e)日常維護(hù)檢修工作中,作業(yè)班組不重視對(duì)土壤電阻率的測(cè)量,經(jīng)常憑經(jīng)驗(yàn)或感覺(jué)確定土壤電阻率。

f)接地體所用材料沒(méi)有采取防腐措施,導(dǎo)致接地體銹蝕嚴(yán)重,時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)斷開(kāi)。

g)施工單位在施工中責(zé)任心不強(qiáng),部分接地體接頭使用鐵線或采用其他方式連接,不符合架空輸電線路施工工藝規(guī)范要求。

h)對(duì)以礫石為主,缺少土壤的地勢(shì)較高的桿塔接地體處理達(dá)不到要求。

4 改造中不合格項(xiàng)具體對(duì)策

a)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行接地體處理,確保施工質(zhì)量。

b)定期開(kāi)挖接地體檢查接頭連接情況,確保接地網(wǎng)各電氣連接點(diǎn)接觸良好。

c)采用導(dǎo)電防腐材料對(duì)接地體進(jìn)行防腐,提高接地體使用壽命,減少維護(hù)工作量。

d)定期測(cè)量土壤電阻率,掌握土壤電阻率的變化情況,為接地體處理提供理論數(shù)據(jù)支持。

e)認(rèn)真解決接地體接頭采用鋼線卡子、鐵線綁扎等不合格的施工問(wèn)題,尤其基建施工單位應(yīng)引起足夠的重視,嚴(yán)格按照相關(guān)施工工藝規(guī)范施工,把好工程質(zhì)量關(guān)。

5 具體改造方案及實(shí)施效果

199基桿塔接地網(wǎng)進(jìn)行了測(cè)試,24基不合格的接地網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一改造,重新埋設(shè)了接地引下線。目前,針對(duì)桿塔降阻的問(wèn)題,普遍采用的是延長(zhǎng)水平接地電極的方法。但是如何布置接地電極對(duì)桿塔的接地電阻有很大影響,電極的長(zhǎng)度對(duì)接地電阻有一定影響,電極越長(zhǎng),接地電阻越小。但水平電極并不是越長(zhǎng)越好,對(duì)于水平接地電極的長(zhǎng)度,使用20 m左右的射線。為確保改造質(zhì)量,增加了接地線的直徑,由原來(lái)的φ 10 mm 增加為φ 12 mm,并進(jìn)行熱鍍鋅處理。與接地體緊密焊接,焊接部位做防腐處理;加工焊接時(shí)接地體之間的連接采用了雙面焊接,焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的8倍;焊好后敲去焊渣,檢查焊接質(zhì)量符合要求。為確保改造工作方便實(shí)施,進(jìn)行了接地網(wǎng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一加工,避免了高山大嶺上進(jìn)行施工焊接造成工藝質(zhì)量不合格的可能,同時(shí),也減少了野外工作量,大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,加快了改造速度。為減少水平接地線之間的屏蔽作用,接地體之間的間距根據(jù)地形具體情況確定,大于5 m。對(duì)于接地土壤不好的采取了換土措施,較嚴(yán)重的采取了埋設(shè)連續(xù)伸長(zhǎng)接地體的措施。工程實(shí)施后山區(qū)輸電桿塔的接地電阻有了明顯的降低,由于及時(shí)改造了不合格接地裝置,做到了防患于未然,2009年7月份后,經(jīng)改造的桿塔未發(fā)生雷擊掉閘故障。

6 鞏固措施

a)強(qiáng)化線路的巡視檢查,及時(shí)消除接地體外露、被盜以及接頭銹蝕等缺陷。

b)在雷雨季節(jié)到來(lái)時(shí),不定期普查接地裝置,確保接地體質(zhì)量達(dá)到規(guī)程要求。

7 結(jié)束語(yǔ)

影響架空輸電線路雷擊跳閘率的因素很多,有一定的復(fù)雜性,解決輸電線路的雷害問(wèn)題,要從實(shí)際出發(fā),因地制宜,綜合治理。經(jīng)2009年雷季的檢驗(yàn),這次改造是很有成效的,也說(shuō)明了降低地網(wǎng)接地電阻是防雷較為有效的措施。因此,施工及運(yùn)行單位有必要認(rèn)真總結(jié),分析原因,找準(zhǔn)癥結(jié),解決難點(diǎn),減少雷害的發(fā)生,將雷害帶來(lái)的損失降到最低限度。

[1] 張殿生.電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)送電線路的防雷保護(hù)與接地[M].2.北京:中國(guó)電力出版社,2003:120.

The Problems in the Construction and Operation of Transmission Line Tower Grounding Grid

PEI Ya-xing1,CHEN Bao-jun2,ZHANG Yong-qi1
(1.Xinzhou Power Supply Company,Xinzhou,Shanxi 034000,China;
2.Shanxi Electric Power Compang,Taiyuan,Shanxi 03001,China)

Based on the detecting result of 220 kV line tower grounding grid in mountain section of Rongyuan LineⅠand LineⅡ,the analysis on the failure in quality acceptance and in operating management of grounding grid is done,and some modifying programmes are thereof put forward to improve unqualified grounding grid to avoid thunder-striking trip fault.

transmission line;grounding grid;implementing measures

TM863

A

1671-0320(2010)03-0061-02

2010-01-26,

2010-05-04

裴亞星 (1970-),男,山西興縣人,1997年畢業(yè)于山西電力職工大學(xué)發(fā)電廠及變電站專業(yè),工程師,從事輸電線路運(yùn)行及檢修工作;

陳寶駿 (1963-),男,天津人,1988年畢業(yè)于太原工學(xué)院電力分院電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè),高級(jí)工程師,從事安全生產(chǎn)監(jiān)察工作;

張永歧 (1971-),男,山西五臺(tái)人,1986年畢業(yè)于山西電力職工中專輸電線路運(yùn)行與檢修專業(yè),技師,從事輸電線路運(yùn)行維護(hù)工作。