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        220kV輸電線(xiàn)路工程防雷措施研究

        2019-03-07 08:28:52阮淮振
        中國(guó)設(shè)備工程 2019年4期
        關(guān)鍵詞:溝槽

        阮淮振

        (湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,湖北 武漢 430040)

        線(xiàn)路走廊日趨緊張,很多輸電線(xiàn)路跨越崇山峻嶺和雷擊多發(fā)區(qū),雷擊引起的輸電線(xiàn)路跳閘事故日益增多。有效地提高電力系統(tǒng)的耐雷水平、減少雷擊跳閘率,保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行成為了各類(lèi)學(xué)者、電力工作人員的研究重點(diǎn)。

        1 雷擊跳閘率理論計(jì)算

        本文主要采用規(guī)程法進(jìn)行防雷方面的設(shè)計(jì)研究。

        2 本工程模型雷擊跳閘率計(jì)算

        (1)導(dǎo)地線(xiàn)參數(shù)

        本工程普通段導(dǎo)線(xiàn)推薦采用1×JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240,地線(xiàn)采用OPGW-14-110-1。

        (2)桿塔參數(shù)(如圖1)

        雷擊跳閘率計(jì)算(如表1)

        圖1

        對(duì)于平頂塔和常規(guī)的貓頭塔,折算到40個(gè)雷暴日的雷擊跳閘率分別為0.201和0.319,平頂塔的雷擊跳閘率相比于常規(guī)貓頭塔下降了37%,且此計(jì)算條件下雷擊跳閘率遠(yuǎn)低于規(guī)范限值0.315。這主要是因?yàn)楸疚钠巾斔捎秘?fù)保護(hù)角設(shè)計(jì),保護(hù)角為-4°,比常規(guī)貓頭塔保護(hù)角小16°,兩地線(xiàn)間距比兩導(dǎo)線(xiàn)間距寬0.4m,增強(qiáng)了地線(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽作用,降低了雷電繞擊率。另一方面,平頂設(shè)計(jì)降低了塔頭高度,導(dǎo)致桿塔全高減小,因而降低了雷擊輸電線(xiàn)路的概率。雷擊跳閘率與接地電阻的關(guān)系曲線(xiàn)圖如圖2。

        表1

        圖2 雷擊跳閘率與接地電阻的關(guān)系曲線(xiàn)圖

        因此,為提高本工程防雷性能,需降低輸電線(xiàn)路接地電阻,建議在部分土壤電阻率較高的地區(qū),塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難的地段,采用沿基坑單獨(dú)敷設(shè)接地體的新型接地型式。針對(duì)沿線(xiàn)部分土壤呈強(qiáng)或中腐蝕性,推薦采用玻纖復(fù)合石墨基柔性接地體及附著式接地引下線(xiàn)防腐裝置,可有效防止土壤腐蝕并降低接地電阻。

        3 防雷措施建議(如表2)

        本線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的地區(qū)為雷電活動(dòng)密集區(qū)域,全線(xiàn)主要地形以丘陵為主,約占50%,其次為河網(wǎng)泥沼,約占33%,平地約占17%。每個(gè)桿塔所處的位置地形不同土壤及地下水的腐蝕程度也存在差異。

        表2

        根據(jù)本工程實(shí)際情況,推薦防雷措施如下:第一,全線(xiàn)架設(shè)雙避雷線(xiàn)。第二,單回路直線(xiàn)塔采用負(fù)保護(hù)角的平頂塔。第三,全線(xiàn)安裝負(fù)角保護(hù)針,降低雷電繞擊導(dǎo)線(xiàn)造成的雷擊跳閘事故。第四,在部分土壤電阻率較高的地區(qū),塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難的地段,建議采用沿基坑單獨(dú)敷設(shè)接地體的新型接地型式。針對(duì)沿線(xiàn)部分土壤呈強(qiáng)或中腐蝕性,推薦采用玻纖復(fù)合石墨基柔性接地體及附著式接地引下線(xiàn)防腐裝置,可有效防止土壤腐蝕。另外,通過(guò)在接地體上增設(shè)“火花刺”,增加散流面積,可有效減低接地裝置的沖擊接地電阻,提高線(xiàn)路耐雷水平。針對(duì)沿線(xiàn)部分塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難、自然接地降阻效果不夠的地區(qū),建議采用無(wú)腐蝕導(dǎo)電材料的新型接地型式,通過(guò)在基礎(chǔ)混凝土中按照一定配比加入無(wú)腐蝕導(dǎo)電材料,在不影響基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度的情況下,提高其導(dǎo)電性能,從而達(dá)到不敷設(shè)水平接地體即可降低桿塔接地電阻至規(guī)定值的要求。第五,在部分地閃密度偏大的區(qū)域,適當(dāng)采用雷擊閃絡(luò)限制器,進(jìn)一步提高雷害易發(fā)生地區(qū)的輸電線(xiàn)路耐雷水平。部署分布式無(wú)源光傳感雷擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在變電站通信機(jī)房?jī)?nèi)安裝主機(jī),即可實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)路雷擊閃絡(luò)信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析及快速定位。

        4 結(jié)語(yǔ)

        本文根據(jù)雷擊跳閘率基本原理,對(duì)比平頂塔和貓頭塔的雷擊跳閘率。并根據(jù)實(shí)際情況給出了防雷的相關(guān)措施和建議。驗(yàn)證了理論計(jì)算的可行性。

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