±800kV普僑直流普側(cè)接地極運(yùn)維策略的思考

摘要：±800kV普僑直流普側(cè)接地極位于云南普洱地區(qū)，其中接地極極址為國(guó)內(nèi)首次采用不規(guī)則雙環(huán)垂直型，該地區(qū)氣候惡劣多變，輸電線路運(yùn)行極易受到通道樹障、外力破壞、山火、雷擊等因素的影響，為確保±kV800普僑直流普側(cè)接地極線路在各種運(yùn)行特性下安全穩(wěn)定運(yùn)行，文章就防樹障、防雷、防山火、防外力破壞等方面在線路運(yùn)維方面進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：普僑直流接地極；運(yùn)行維護(hù)措施；輸電線路；電力系統(tǒng)；直流輸電系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM406 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0188-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.092

1 概述

接地極是直流輸電系統(tǒng)中的重要組成部分，在直流線路雙極運(yùn)行時(shí)，地中無(wú)電流，接地極起到鉗制換流站中性點(diǎn)電位的作用。在雙極不對(duì)稱或者單極大地回路運(yùn)行方式運(yùn)行時(shí)，接地極不但起到鉗制換流站中性點(diǎn)電位的作用，還起到為直流電流提供通路的作用。當(dāng)接地極通過(guò)電流時(shí)，電流持續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間的流過(guò)接地極會(huì)產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和電化效應(yīng)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此接地極的運(yùn)行狀況直接影響直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。

2 ±kV800普僑直流普側(cè)接地極簡(jiǎn)述

2.1 ±kV800普僑直流普側(cè)接地極工程概況

±kV800普僑直流普側(cè)接地極線路起于云南省普洱市境內(nèi)的普洱換流站，止于景谷縣境內(nèi)的新寨極址，全長(zhǎng)111.8km，丘陵地區(qū)線路長(zhǎng)度28.1km（19.5%），山區(qū)線路長(zhǎng)度90km（80.5%），海拔高度在1000～1600m之間。共有鐵塔220基，耐張塔43基、直線塔177基。線路經(jīng)過(guò)普洱市思茅區(qū)、龍?zhí)多l(xiāng)、景谷縣碧安鄉(xiāng)、勐班鄉(xiāng)、永平鎮(zhèn)。線路從換流站出線后繞過(guò)龍?zhí)多l(xiāng)前進(jìn)至老魯寨，隨即進(jìn)入翠云區(qū)右轉(zhuǎn)后正北方向走線，到達(dá)小黑江，在碧安鄉(xiāng)西南約1km處鉆過(guò)220kV木東線后進(jìn)入勐班鄉(xiāng)，再沿鐘碧公路到達(dá)永平鎮(zhèn)，跨過(guò)永平至景谷公路后向西接入新寨極址。

2.2 ±kV800普僑直流普側(cè)接地極工程特點(diǎn)

2.2.1 接地極線路概況。接地極線路所經(jīng)地區(qū)以丘陵及山地為主，全長(zhǎng)111.8km。線路共計(jì)使用8種塔型，包括首次在云南境內(nèi)使用的2基FRP玻璃鋼桿塔型。全線均考慮接地，接地裝置為方框加射線型式，接地體采用Ф10圓鋼，電阻率較高的塔位使用了接地模塊。線路導(dǎo)線采用2×2×NRLH60/G3A-300/40耐熱鋁合金鋼芯絞線，分2組2分裂，分別掛于桿塔兩側(cè)，地線采用1根GJ-80鍍鋅鋼絞線。

2.2.2 接地極極址概況。±kV800普僑直流普側(cè)接地極為國(guó)內(nèi)首次采用不規(guī)則雙環(huán)垂直型接地極。外環(huán)設(shè)置40個(gè)垂直電極井，內(nèi)環(huán)設(shè)置23個(gè)垂直電極井。電極長(zhǎng)30m，電極頂端距地面不小于5m，外環(huán)23個(gè)垂直電極井電極頂部距地面不小于6m。電極井直徑1.2m，采用石油煅燒焦炭填充。內(nèi)環(huán)兩個(gè)電極饋電材料井采用Ф55圓鋼，其他61個(gè)電極井饋電材料均采用Ф50高硅鉻鐵。外環(huán)有6個(gè)電極井裝設(shè)溫度傳感器。采用高硅鉻鐵作為電極材料的電極井，電極長(zhǎng)30m，分為3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段10m。每個(gè)電極井內(nèi)由3根分支電纜引出。

3 接地極線路及接地極極址在各種運(yùn)行特性下建議采取的措施

3.1 防樹障特性

普僑直流普側(cè)接地極所處地區(qū)位于云南西南部普洱市，屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫10℃～13℃，年均降水量1500mm左右，光熱條件良好，積溫很高，特別適宜熱帶亞熱帶生物生長(zhǎng)，植被豐富，森林茂盛，線路下方以桉樹、松樹等易生長(zhǎng)樹木為主。線路全線桿塔呼高介于12～54m之間，因此加強(qiáng)沿線的樹障防控尤為重要。建議運(yùn)維單位掌握全線通道樹木情況，落實(shí)樹障防控責(zé)任，建立通道樹障檔案，動(dòng)態(tài)管理。開展差異化運(yùn)維，結(jié)合季節(jié)、樹種等特點(diǎn)有針對(duì)性開展排查和依法治理，減少樹障缺陷和事故事件的發(fā)生。另積極緊密聯(lián)系政府部門，強(qiáng)化外部溝通協(xié)調(diào)，建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，協(xié)調(diào)解決樹障清理難點(diǎn)，并充分利用新聞、網(wǎng)絡(luò)等媒介，加強(qiáng)新聞宣傳，營(yíng)造法治氛圍。

3.2 防雷擊特性

普僑直流普側(cè)接地極線路所處地區(qū)，高程介于0.8～1.5km之間，沿線地形復(fù)雜，氣候垂直變化明顯，雷電活動(dòng)極為頻繁。線路全線采用單地線進(jìn)行防雷保護(hù)。建議在雨季到來(lái)前，對(duì)避雷器等防雷設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確保全線無(wú)超標(biāo)電阻的桿塔，絕緣間隙符合要求。并結(jié)合年度停電檢修契機(jī)，對(duì)損壞的設(shè)備應(yīng)及時(shí)更換、修補(bǔ)，對(duì)發(fā)生閃絡(luò)的絕緣子串進(jìn)行更換，對(duì)導(dǎo)地線線夾打開檢查，必要時(shí)檢查相鄰檔線夾及接地裝置。

3.3 防山火特性

普洱市境內(nèi)群山起伏，樹木茂盛，森林覆蓋率高達(dá)65%，由于地處北回歸線附近，受地形、海拔影響，一年中以8月、9月氣溫最為炎熱，高達(dá)33℃左右。接地極線路大部分位于林區(qū)，通道內(nèi)存在大量易燃、含油量較高的松樹、桉樹，極易形成樹冠火區(qū)段，防火形勢(shì)嚴(yán)峻。自2014年投產(chǎn)以來(lái)，曾因農(nóng)民開荒練山發(fā)生一起山火事件。為積極開展防山火工作，應(yīng)做好山火隱患點(diǎn)的排查，建立山火隱患檔案，動(dòng)態(tài)管理，結(jié)合實(shí)際做好通道內(nèi)林木、植被等山火隱患點(diǎn)清理工作。并按照“片、段、點(diǎn)”分層落實(shí)責(zé)任的思路，建立以班組管理責(zé)任片區(qū)、護(hù)線員管理責(zé)任段、臨時(shí)護(hù)線員監(jiān)視局部重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。做好防山火宣傳工作，加強(qiáng)聯(lián)動(dòng)機(jī)制建設(shè)，強(qiáng)化預(yù)警機(jī)制，將發(fā)生山火的幾率降到最低。

3.4 防風(fēng)防汛特性

接地極線路受普洱地區(qū)亞熱帶氣候的影響，夏季高溫多雨，從5月便開始長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月的雨季時(shí)間。自投產(chǎn)以來(lái)，共遭受2次較強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響，因臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)距離接地極較遠(yuǎn)，線路本體未受到本質(zhì)性的破壞。防風(fēng)防汛工作重點(diǎn)在于提前完成防風(fēng)防汛隱患排查，建立年度隱患臺(tái)賬保持動(dòng)態(tài)更新。根據(jù)防風(fēng)防汛重點(diǎn)區(qū)段，結(jié)合線路重要度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，制定差異化運(yùn)維策略并具體落實(shí)。災(zāi)前開展氣象、地質(zhì)災(zāi)害信息收集，開展防風(fēng)防汛特巡，及時(shí)處置問(wèn)題。對(duì)于重點(diǎn)塔位，可以安裝在線監(jiān)測(cè)裝置和劃分管理責(zé)任片區(qū)、群眾護(hù)線員重點(diǎn)監(jiān)視等舉措。災(zāi)后具備巡視條件的單位，可采用直升機(jī)、無(wú)人機(jī)等多種技術(shù)手段輔助巡視，確保輸電設(shè)備安全度過(guò)汛期。

3.5 防外力破壞特性

3.5.1 接地極線路。云南是我國(guó)地震最多、震災(zāi)最重的省份之一，并有頻度高、強(qiáng)度大、分布廣、震源淺、災(zāi)害重的特征。截至目前，接地極線路累計(jì)共遭受5次地震破壞，因震源較遠(yuǎn)、強(qiáng)度較輕，未對(duì)線路本體造成實(shí)質(zhì)性的破壞。為有效控制外力破壞范疇，建議采取以下措施：（1）積極與政府部門、當(dāng)?shù)厝罕娊?nèi)、外聯(lián)動(dòng)防御機(jī)制，遵循“早發(fā)現(xiàn)、早協(xié)調(diào)、早解決”的原則，明確責(zé)任考核要求，樹立設(shè)備主人意識(shí)，加強(qiáng)運(yùn)維管控，建立安全責(zé)任機(jī)制；（2）落實(shí)差異化運(yùn)維要求，結(jié)合外力破壞高發(fā)時(shí)段等特征，每年定期開展外力破壞隱患排查專項(xiàng)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)進(jìn)行書面告知；（3）加強(qiáng)對(duì)易遭受外力破壞區(qū)段的桿塔巡視、檢查，嚴(yán)防斷線、倒塔事故；（4）對(duì)跨越公路、鐵路、人口密集區(qū)的拉線塔應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控，必要時(shí)安裝視頻監(jiān)控終端實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.5.2 接地極極址。接地極極址自投運(yùn)以來(lái)共遭受5次破壞，為確保極址安全運(yùn)行，結(jié)合實(shí)際情況，現(xiàn)已在極址外側(cè)搭建一圈4m圍欄，在內(nèi)側(cè)構(gòu)造一堵6m圍墻，并在四角裝設(shè)在線監(jiān)測(cè)裝置，全天24h監(jiān)視。另積極聯(lián)合當(dāng)?shù)卣块T，對(duì)發(fā)現(xiàn)危及電力設(shè)施安全的行為，立即制止。并借助當(dāng)?shù)匦侣劽浇?、安全活?dòng)等方式，在社會(huì)上廣泛開展電力設(shè)施保護(hù)法律宣傳，營(yíng)造良好的電力設(shè)施保護(hù)氛圍，完善線路保護(hù)標(biāo)志，提高極址的外力破壞防范能力，確保極址長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

±800kV普僑直流普側(cè)接地極為國(guó)內(nèi)首次采用不規(guī)則雙環(huán)垂直型接地極，在云南地區(qū)也為首次運(yùn)用，國(guó)內(nèi)尚無(wú)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可循。線路運(yùn)維單位可結(jié)合本地區(qū)的自然環(huán)境情況和接地極線路和極址的運(yùn)行特性，制定可行性技術(shù)手段，確保設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。并加快我國(guó)在±800kV直流線路接地極領(lǐng)域的運(yùn)行與維護(hù)工作，形成系統(tǒng)性的規(guī)范指導(dǎo)，進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的建設(shè)工作。

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作者簡(jiǎn)介：蔡文杰（1989-），男，湖北云夢(mèng)人，中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司昆明局助理工程師，研究方向：特高壓直流輸電線路運(yùn)行維護(hù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）