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        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

        2019-08-27 11:26:34武,
        四川水力發(fā)電 2019年3期
        關(guān)鍵詞:避雷線計(jì)數(shù)器鐵塔

        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(jī)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(yùn)的兩年時(shí)間中,因異常原因?qū)е碌耐k娛鹿士傆?jì)發(fā)生4次,其中有兩次為雷擊造成線路保護(hù)動作跳閘, 嚴(yán)重防礙了供電線路設(shè)備的正常運(yùn)行及阻礙了蘇洼龍水電站建設(shè)進(jìn)度, 雷擊已成為影響該線路安全可靠運(yùn)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)測和模擬試驗(yàn)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(hù)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(shí),應(yīng)全面考慮線路的重要程度、系統(tǒng)運(yùn)行方式、線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動的強(qiáng)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行全面的技術(shù)比較,從而確定出合理的保護(hù)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(qiáng)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(yùn)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(qiáng)絕緣減等措施施工難度大、費(fèi)用高,很難實(shí)行,通常110 kV線路保護(hù)均有自動重合閘裝置,加裝線路避雷器施工方便,停電時(shí)間短,費(fèi)用也較上述幾種方法低,是上述幾種措施中最容易實(shí)施,也是最有效的方法之一。

        4 線路避雷器的安裝及運(yùn)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(qiáng)雷區(qū)或地閃密度較高的地段,通常根據(jù)技術(shù)―經(jīng)濟(jì)原則制定實(shí)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(hù)動作跳閘,兩次距離保護(hù)動作測距分別為“63.1 km”和“50.00 km”,根據(jù)距離保護(hù)動作情況并結(jié)合線路圖紙對比分析,故障點(diǎn)在N90―N120區(qū)段。

        (2)N96、N101、N106桿塔區(qū)域?yàn)閳?jiān)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(diǎn)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(jì)數(shù)器安裝在直接的計(jì)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(jìn)行避雷器絕緣測試。

        安裝避雷器時(shí)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(diǎn)的連接也要可靠、牢固, 避雷器與計(jì)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(yùn)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(hù)。

        4.3 線路避雷器安裝后運(yùn)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(jì)數(shù)器動作次數(shù)分析如下:

        (1)N96鐵塔線路避雷器放電計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(yùn)行情況良好,線路未發(fā)生應(yīng)雷擊造成的線路跳閘。

        實(shí)踐證明,在同類高海拔110 kV施工供電線路設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)原則適當(dāng)布置線路避雷器。

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