大型水庫高壓輸電線路防雷改造的實踐分析

汪學軍　張帥軍

摘要：分析、討論水庫輸電線路的防雷難點，主要闡述了寧波市白溪水庫防雷接地實施措施和顯著的運行實效。

關鍵詞：水庫輸電線路；防雷接地；顯著；實效

1.概述：

白溪水庫是一座以防洪、供水為主，兼顧發電、灌溉等綜合效益的大（Ⅱ）型水利樞紐工程。水庫流域面積254km？，經兩條35kV輸電線路向電網發電同時供水。輸電線路是白溪水庫防洪、供水、發電的大動脈，是白溪水庫防洪閘門啟閉保障的第一道關隘，是將白溪水庫的一類優質水供往寧波市區人民的重要保障，是白溪水庫節能環保的電能輸送到四面八方的喉嚨。水庫輸電線路的安全運行，直接影響到了水庫運行的安全可靠性。因此，輸電線路的安全運行在水庫運行管理中占據舉足輕重的地位。

2.現狀分析：

白溪水庫處于浙東山區丘陵帶，所以雷電活動比較強烈。自2002年至2013年統計中，輸電線路的雷害事故每年發生十來次之多，占水庫機電類事故、障礙的一半以上，對白溪水庫防洪、供水、發電安全造成嚴重影響。輸電線路的安全可靠性直接影響水庫防洪興利，由于輸電線路對于水庫安全運行的重要地位，如何減少輸電線路的雷害事故成為水庫運行管理的一項重要課題。

3.改造方案：

從水庫終端塔到變電站共計93桿鐵塔，白溪水庫2004年至2005年對輸電線路增設6組避雷器，并在水庫電站內部各電壓等級加設氧化鋅避雷器，可是從運行情況來看，起到的效果不明顯。2013年對輸電線路的14桿鐵塔進行了接地改造試驗，因為山區泥土貧瘠、地形復雜、土壤電阻率高我們對現場地形土層經過反復試驗，最后針對各桿塔情況不同分別進行設計施工。

結合鐵塔現場實際情況，經過分析，采取了伸長水平接地體，射形接地體，深井接地，更換土壤四種方式。

我們設土囊電阻率在1000Ω.m以下的接地環境為一類桿塔；土囊電阻率在1000Ω.m以上的接地環境為二類桿塔。

4.具體實施

4.1一類桿塔：

在桿塔基礎的兩個對角分別敷設兩條長50m水平接地體（考慮到山上地形復雜，工程量會有適當增加，這僅是理論參考值，以實際施工數量為準）；在土壤電阻率較高區域可在其中下部土壤較好的地方引出分支并加設垂直接地體共設60根。水平接地體采用中14的熱鍍鋅圓鋼，埋設深度為0.3m～0.5m，垂直接地體采用14mm*500mm的熱鍍鋅圓鋼。

如圖1

4.2二類桿塔：

在鐵塔四個角各放射出去一條長80m的水平接地體（考慮到山上地形復雜，工程量會有適當增加，這僅是理論參考值，以實際施工數量為準）；在土壤電阻率較高區域可在其中下部土壤較好的地方引出分支并加設垂直接地體，共設80根。水平接地體采用中14的熱鍍鋅圓鋼，埋設深度為0.3m～0.5m，垂直接地體采用Φ14mm*800mm的熱鍍鋅圓鋼。

如圖2

5.運行實效分析

白溪水庫輸電線路改造后的14桿鐵塔接地電阻均在10歐姆以下個別甚至達到5歐姆以下并經過歷年的接地電阻測試均穩定在10歐姆以下。2013年至2016年四年運行工況可以看到白溪水庫輸電線路雷擊故障大大減少，2013年雷擊跳閘次數1次、2014年雷擊跳閘次數無、2015年雷擊跳閘次數2次、2016年雷擊跳閘次數無、原來每年需要更換的高壓瓷瓶近幾年均沒有受到雷擊損壞。這樣成功的防雷接地改造令所有的工作人員驚嘆，值得推廣交流。

6.結語

通過對白溪水庫輸電線路防雷接地的改造實踐，說明防雷電是一個很值得深入探討的課題，防雷擊的重心往往放在追求高品質的避雷器上而忽略了防雷接地這個根本。降低桿塔接地電阻，對防止雷擊跳閘，保證電網安全是非常重要的，加大對輸電線路防雷接地的維護，加強對雷電的預防，輸電線路防雷是“可控”的。