輸電線路差異化防雷技術(shù)應(yīng)用

別青松

(國網(wǎng)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(shù)應(yīng)用

別青松

(國網(wǎng)襄陽供電公司檢修分公司,湖北 襄陽 441000)

"差異化"防雷策略認(rèn)為輸電線路的治理不應(yīng)該是所有輸電線路、所有桿塔不加區(qū)別地全面鋪開,而應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合雷電定位系統(tǒng)查找雷電易擊區(qū)、易擊桿塔,輸電線路的防雷應(yīng)"有選擇、有側(cè)重、有針對、有差別".簡述了輸電線路差異化防雷技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,介紹了常用的差異化防雷技術(shù),結(jié)合實(shí)際工程案例應(yīng)用驗(yàn)證了差異化防雷技術(shù)的有效性.

輸電線路;防雷技術(shù);差異化;防雷數(shù)據(jù)庫

1 差異化防雷措施研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外差異化防雷的發(fā)展經(jīng)過幾十年的總結(jié)和摸索,為了盡可能地減少雷擊所導(dǎo)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(guān)于如何更好地進(jìn)行差異化防雷的具體措施和分析方法.文獻(xiàn)[1]提到,20世紀(jì)60-70年代,由于當(dāng)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(yīng)雷為主.鑒于這種考慮,主要采用了在導(dǎo)線上面架設(shè)避雷線的方法,并且想通過這種方法提高導(dǎo)線與避雷線的耦合系數(shù),以降低線路上的感應(yīng)過電壓.后來,這一領(lǐng)域經(jīng)過幾年的發(fā)展,在發(fā)展的過程中,人們也進(jìn)行了大量的試驗(yàn),并伴隨著輸電線路電壓等級的不斷提高,人們對雷電的認(rèn)識也進(jìn)一步加深,對影響雷電的一些參數(shù)也作了一定的歸納總結(jié),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(yán)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(jīng)驗(yàn)中得出,線路遭受直擊雷后,所產(chǎn)生的很大的過電壓能夠引起線路的絕緣閃絡(luò),而感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過電壓卻不會引起絕緣閃絡(luò).后來出現(xiàn)的高電壓等級的高閃絡(luò)率,使線路防雷的理論與實(shí)踐得到了進(jìn)一步深入[3-5].

2 差異化防雷技術(shù)

采用單一的防雷措施成本高、使用效果不佳,根據(jù)某地區(qū)或某條線路的不同特征,經(jīng)過綜合分析,采取不同的防雷措施相結(jié)合的差異化防雷技術(shù)進(jìn)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(shù)",就是根據(jù)某地區(qū)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(shù)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(cè)向避雷針、架設(shè)耦合地線、安裝并聯(lián)間隙.

3 輸電線路差異化防雷技術(shù)應(yīng)用案例

3.1 線路基本概況

國網(wǎng)襄陽供電公司電網(wǎng)位于湖北電網(wǎng)西北部,雷電活動頻繁.現(xiàn)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(qū).2011-2014年,共發(fā)生雷擊跳閘28次,雷害情況嚴(yán)重.

3.2 差異化防雷技術(shù)應(yīng)用過程

3.2.1 建立防雷數(shù)據(jù)庫

為了能夠最高效地開展防雷工作,做到"精準(zhǔn)"防雷,工作小組要求運(yùn)維班組對所轄線路防雷情況開展摸排,主要包括線路雷區(qū)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(hù)角等)情況、歷年雷擊故障情況、雷電定位系統(tǒng)歷史落雷情況等,對線路防雷進(jìn)行"體檢",開展雷擊風(fēng)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(yùn)維班組上報的防雷統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行審核匯總,建立輸電線路防雷數(shù)據(jù)庫.具體實(shí)施措施如下:①對所轄線路桿塔的接地電阻進(jìn)行測量,并形成記錄上報;②對山區(qū)線路、雷害重災(zāi)區(qū)桿塔的接地引下線進(jìn)行開挖檢查,做好記錄;③對班組所屬線路桿塔根據(jù)雷區(qū)分布圖進(jìn)行劃分;④開展線路保護(hù)角統(tǒng)計,對220 kV線路保護(hù)角大于20°及單避雷線線路區(qū)段進(jìn)行統(tǒng)計并排查上報;⑤對山區(qū)線路、雷害多發(fā)區(qū)線路的絕緣子串形式、結(jié)構(gòu)、耐雷水平進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計;⑥結(jié)合雷電定位系統(tǒng),對附近經(jīng)常落雷的桿塔進(jìn)行統(tǒng)計上報.

3.2.2 差異化防雷技術(shù)方案的制訂

明確優(yōu)先進(jìn)行防雷治理的線路及區(qū)段.通過比較區(qū)域地閃密度等級,確定優(yōu)先進(jìn)行防雷治理的區(qū)域;通過比較線路斷面重要性,確定該區(qū)域內(nèi)優(yōu)先開展防雷治理的線路;通過比較線路區(qū)段防雷配置,明確需要優(yōu)先進(jìn)行防雷治理的線路區(qū)段.制訂線路差異化防雷治理方案.通過"查"數(shù)據(jù)庫,確定防雷治理具體部位;通過"查"相關(guān)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確定防雷治理手段;通過"查"歷史數(shù)據(jù),對防雷方案效果進(jìn)行對比分析;通過"查"相關(guān)問題整改措施,對出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn).通過上述科學(xué)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(qū)

高海拔山區(qū)差異化防雷技術(shù)方案如下:①在雷擊多發(fā)區(qū)域,對110 kV及以上架空輸電線路采用雙根避雷線,多雷區(qū)單根避雷線逐步改為雙根避雷線,并對經(jīng)常遭受雷擊且不滿足設(shè)計要求的區(qū)段進(jìn)行改造,達(dá)到設(shè)計要求.②對于經(jīng)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(qiáng)雷電流泄放能力.③在滿足風(fēng)偏和導(dǎo)線弧垂對地距離的情況下,結(jié)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(dá)到規(guī)程標(biāo)準(zhǔn).⑤結(jié)合雷電定位系統(tǒng),對附近經(jīng)常落雷桿塔加裝避雷器.根據(jù)差異化防雷反措2.3.3,對C1級以上雷區(qū)坡度25°以上的桿塔外邊坡側(cè)邊相安裝線路避雷器.

3.2.2.2 土壤電阻率較高的地質(zhì)

土壤電阻率較高的地質(zhì),其差異化防雷技術(shù)方案如下:①選擇更換合適的接地網(wǎng)形式和置換土壤的方法,達(dá)到規(guī)程標(biāo)準(zhǔn);②在雷擊多發(fā)區(qū)域,主網(wǎng)線路桿塔接地電阻應(yīng)保證小于10 Ω,山區(qū)也不應(yīng)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(shù)方案如下:①對運(yùn)行超過25年以上避雷線的銹蝕情況進(jìn)行檢查,不滿足規(guī)程要求的更換;②在雷擊多發(fā)區(qū),將老型號的普通型復(fù)合絕緣子更換為干弧距離長的復(fù)合絕緣子;③逐步開展接地網(wǎng)開挖檢查,對埋設(shè)深度不夠及銹蝕嚴(yán)重的進(jìn)行更換;④對接地電阻不滿足要求的接地網(wǎng)進(jìn)行更換;⑤對利用拉線及桿身作接地引下線的桿塔進(jìn)行改造,沿桿身上下敷設(shè)雙根鍍鋅扁鐵,與接地網(wǎng)連接.

3.2.2.4 采用新技術(shù)

采用石墨材料的柔性接地體,降低接地網(wǎng)接地電阻;安裝線路并聯(lián)間隙,降低雷擊停運(yùn)次數(shù).

3.2.3 治理實(shí)施

3.2.3.1 "兩學(xué)兩改"提質(zhì)效

輸電檢修班組對防雷治理項目開展防雷技術(shù)改造.針對每條線路的改造編寫"三措",在開工前組織人員進(jìn)行學(xué)習(xí).采取"兩學(xué)兩改"等手段,提高施工效率,確保項目按時、保質(zhì)完成."兩學(xué)兩改":"自學(xué)"班組組織學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、方案,"互學(xué)"班組互相比較學(xué)習(xí)工藝;"兩改",即不斷改進(jìn)施工方法,不斷改進(jìn)施工工藝,保證防雷施工高質(zhì)量完成.

3.2.3.2 "坐實(shí)"驗(yàn)收保質(zhì)量

輸電運(yùn)維班組對照施工驗(yàn)收規(guī)范對開展的防雷治理項目進(jìn)行驗(yàn)收,對缺陷進(jìn)行整改,保證施工項目的高質(zhì)量.

輸電檢修班組根據(jù)防雷治理方案,按照時間節(jié)點(diǎn)開展防雷治理工作,主要包括以下2步:①指定項目負(fù)責(zé)人,安排施工隊伍.項目負(fù)責(zé)人根據(jù)項目組織編寫安全措施和技術(shù)措施,召集施工隊伍和小組負(fù)責(zé)人召開項目交底會,并確保所有人員均能知曉.②項目負(fù)責(zé)人根據(jù)任務(wù)及區(qū)段對小組負(fù)責(zé)人進(jìn)行分工,并到現(xiàn)場進(jìn)行作業(yè).

3.2.4 成效評估

3.2.4.1 "一庫一卡"強(qiáng)基礎(chǔ)

輸電運(yùn)維班組對開展防雷治理后的項目進(jìn)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(qū)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(shù)據(jù)充實(shí)到"防雷數(shù)據(jù)庫"中,為以后防雷治理的開展提供經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù).

3.2.4.2 重總結(jié)、積經(jīng)驗(yàn)

檢修公司對開展的防雷治理項目進(jìn)行總結(jié)、匯報,形成文字資料,為以后開展的防雷治理項目積累經(jīng)驗(yàn).

通過差異化防雷技術(shù)應(yīng)用改造,我司所屬范圍內(nèi)的電網(wǎng)雷擊跳閘次數(shù)(次/年.百公里)均達(dá)到公司標(biāo)準(zhǔn)要求,取得了良好的效果.

4 結(jié)論

通過對國網(wǎng)襄陽供電公司檢修分公司電網(wǎng)差異化防雷技術(shù)改造的介紹,論證了差異化防雷改造的實(shí)用性.

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

[2]電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院,電力工業(yè)部武漢高壓研究所,電力工業(yè)部西安熱工研究院,等.DL/T 596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)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(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國計劃出版社,1991.

[4]李景祿.實(shí)用配電網(wǎng)技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2006.

[5]李景祿.電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2007.

別青松(1987-),男,研究方向?yàn)檩旊娋€路運(yùn)行與維護(hù).

〔編輯:劉曉芳〕

TM862

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.157

2095-6835(2017)22-0157-02