分析輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式

曾 亮

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司湘西供電分公司 湖南 吉首 416000)

分析輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式

曾 亮

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司湘西供電分公司 湖南 吉首 416000)

針對(duì)輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式相關(guān)內(nèi)容，做了簡(jiǎn)單的論述。輸電線(xiàn)路作為電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，是重點(diǎn)研究對(duì)象。基于此，加強(qiáng)此課題的研究，提出具有節(jié)能環(huán)保性的接地方式，促進(jìn)電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，有著必要性。

輸電線(xiàn)路;架空地線(xiàn);接地技術(shù);節(jié)能環(huán)保

在當(dāng)前的發(fā)展背景下，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，降低損耗，能夠增加企業(yè)效益，因此加強(qiáng)線(xiàn)路損耗管理，有著必要性?，F(xiàn)階段，線(xiàn)路降損是電力企業(yè)管理工作的重點(diǎn)。通過(guò)實(shí)踐證明，采取合理的接地方式，作為架空地線(xiàn)降耗接線(xiàn)的主要形式，能夠有效降低線(xiàn)路損耗。

一、輸電線(xiàn)路損耗原因分析

通常情況下，110kV及以上輸電線(xiàn)路全線(xiàn)需要架設(shè)地線(xiàn)。地線(xiàn)架設(shè)多采取架空形式。若系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)性較差，地線(xiàn)到導(dǎo)線(xiàn)之間的距離不對(duì)稱(chēng)，地線(xiàn)存在的接地點(diǎn)較多，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)有感應(yīng)電流通過(guò)地線(xiàn)，極易造成電能損耗。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)范圍內(nèi)地線(xiàn)電能年損耗量能夠達(dá)到百億千瓦時(shí)?；诖?，加強(qiáng)地線(xiàn)技術(shù)的研究，提出具有節(jié)能作用的接地技術(shù)，有著必要性。

二、輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式

(一)單回線(xiàn)路架空地線(xiàn)接線(xiàn)方式

單回線(xiàn)路架空地線(xiàn)接線(xiàn)主要分為以下形式:1.單根地線(xiàn)。部分110kV輸電線(xiàn)路，會(huì)采用單根地線(xiàn)形式。當(dāng)單回線(xiàn)路僅有1根地線(xiàn)時(shí)，為了能夠控制感應(yīng)電壓，通常采取分段的方式，合理選擇接地點(diǎn)，達(dá)到控制目的，使得感應(yīng)電壓處于500－1000V范圍內(nèi)。以某110kV線(xiàn)路為例，接地點(diǎn)設(shè)置在各分段端部，按照?qǐng)D1所示進(jìn)行接地，地線(xiàn)最大感應(yīng)電壓在分段地線(xiàn)的對(duì)應(yīng)端。按照l(shuí)0=k· (U0/I)，計(jì)算地線(xiàn)分段節(jié)距。利用感應(yīng)電壓相關(guān)公式，進(jìn)行計(jì)算，地線(xiàn)感應(yīng)電壓和導(dǎo)線(xiàn)、地線(xiàn)互感成正比，同時(shí)和導(dǎo)線(xiàn)電流也成正比，和節(jié)距計(jì)算結(jié)果一致。

2.2根地線(xiàn)。當(dāng)單回線(xiàn)路，設(shè)置2根架空地線(xiàn)時(shí)，為了能夠有效控制絕緣地線(xiàn)單點(diǎn)接地時(shí)端部位置的感應(yīng)電壓，可采取地線(xiàn)分段的方式，合理選擇接地線(xiàn)，來(lái)控制端部位置的電磁感應(yīng)，使其處于500V－1000V范圍內(nèi)。在設(shè)置接地點(diǎn)時(shí)，要結(jié)合輸電線(xiàn)路的實(shí)際情況，來(lái)設(shè)計(jì)接地方式。若將接地點(diǎn)，設(shè)置在地線(xiàn)端部，則按照l(shuí)0=k· (U0/I)公式，來(lái)計(jì)算分段節(jié)距。若將接地點(diǎn)設(shè)置在地線(xiàn)中部，則按照l(shuí)2=k· (2U0/I)公式，來(lái)計(jì)算分段節(jié)距。

圖1 接地點(diǎn)在各分段地線(xiàn)端部

(二)同塔多回線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式

輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式的選擇，要注重節(jié)能，減少線(xiàn)路損耗。采取同塔多回線(xiàn)路絕緣架空地線(xiàn)單點(diǎn)接地方式時(shí)，為有效降低感應(yīng)電壓，可采取地線(xiàn)分段單點(diǎn)接地方式，合理選擇接地點(diǎn)。通常接地點(diǎn)多設(shè)置在分段地線(xiàn)的端部位置和中部位置，按照相關(guān)計(jì)算公式，來(lái)選擇節(jié)距。無(wú)論采取何種接地方式，均需要注重降低損耗，通常采取以下方式:1.地線(xiàn)全絕緣。此方法的應(yīng)用，能夠達(dá)到地線(xiàn)載波和融冰的要求。需要注意的是，采取此方式，線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程中，極易產(chǎn)生感應(yīng)電壓，增加了線(xiàn)路維護(hù)難度，地線(xiàn)絕緣后，會(huì)降低防雷性能。2.地線(xiàn)分段絕緣單點(diǎn)接地。此方法的應(yīng)用，是將架空地線(xiàn)，給分成多個(gè)段落，在各段落中間的某基桿塔位置上，將地線(xiàn)接地，斷開(kāi)每段端點(diǎn)，并且絕緣。利用此方法，能夠減少感應(yīng)電壓，電線(xiàn)的防雷性較高。若使用光纖復(fù)合架空地線(xiàn)，即OPGW，則需要設(shè)置專(zhuān)用地線(xiàn)接續(xù)盒。3.地線(xiàn)開(kāi)環(huán)法。在直線(xiàn)塔位置上，直接接地地線(xiàn)，將相鄰的塔交替絕緣與接地，使用2基相鄰的直線(xiàn)塔和地線(xiàn)，構(gòu)成開(kāi)口環(huán)。

三、輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(一)合理選擇非冰區(qū)地線(xiàn)絕緣子

對(duì)于非冰區(qū)，在進(jìn)行地線(xiàn)絕緣子選擇時(shí)，需要結(jié)合輸電架空地線(xiàn)的實(shí)際情況，從機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能等方面入手，做好綜合分析。目前，常用的地線(xiàn)絕緣子，主要包括有懸垂絕緣子和耐張絕緣子，具體包括XDP－70C和XDP－70CN等型號(hào)。對(duì)于耐張絕緣子間隙的設(shè)置，采取向上的方式。對(duì)于懸垂絕緣子，則采取外側(cè)方式，設(shè)置間隙，減少雷電的影響。在進(jìn)行輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)節(jié)能接地設(shè)計(jì)時(shí)，若為非冰區(qū)，則絕緣子間隙距離的設(shè)置，要達(dá)到以下要求:1.地線(xiàn)絕緣子間隙工頻 (干或濕)放電電壓要大于正常運(yùn)行時(shí)架空地線(xiàn)最大感應(yīng)電壓;2.地線(xiàn)絕緣子間隙雷電放電電壓要小于地線(xiàn)絕緣子雷電放電電壓;3.地線(xiàn)絕緣子間隙工頻 (干或濕)放電電壓要小于地線(xiàn)絕緣子工頻放電電壓。需要注意的是，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，要從各類(lèi)條件入手，做好間隙距離設(shè)計(jì)分析，包括標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件、海拔條件、溫度條件、濕度條件等，合理計(jì)算間隙距離［1］。

(二)合理選擇冰區(qū)地線(xiàn)絕緣子

若想達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行冰區(qū)架空地線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)分析地線(xiàn)直流融冰情況。基于此，在選擇地線(xiàn)絕緣子時(shí)，除了要達(dá)到技術(shù)要求外，還要達(dá)到以下要求:1.對(duì)于地線(xiàn)絕緣子間隙直流覆冰的耐受電壓，要保證其大于直流融冰電壓的最大值。2.對(duì)于地線(xiàn)絕緣子間隙直流覆冰的耐受電壓，要確保其小于直流覆冰條件下的耐受電壓。

(三)做好周邊環(huán)境分析

以某220kV輸電線(xiàn)路為例，線(xiàn)路總長(zhǎng)度是31km，曲折系數(shù)為1.21，為單回路。線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的區(qū)域?yàn)榍鹆?、山地、高山大嶺，區(qū)域海拔高度處于430－1150m范圍內(nèi)。因?yàn)轱L(fēng)速為29.1m/s，設(shè)計(jì)覆冰厚度是16mm，導(dǎo)線(xiàn)為鋼芯鋁絞線(xiàn)，型號(hào)為2×JL/G1A－400/35，所以輸電線(xiàn)路地線(xiàn)使用的是2根OPGW光纜。輸電線(xiàn)路總計(jì)設(shè)置81基鐵塔。原設(shè)計(jì)方案采取的是大方環(huán)+水平接地體形式，需要清理樹(shù)木240，按照此方案，接地線(xiàn)路敷設(shè)極易受到阻礙，因?yàn)橘r償費(fèi)用較高，難以達(dá)到一致。基于此，采取垂直接地方式，最大程度上減少青苗賠償。總的來(lái)說(shuō)，輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)設(shè)計(jì)，除了要考慮技術(shù)因素的影響外，還需要充分考慮經(jīng)濟(jì)性，合理設(shè)計(jì)地線(xiàn)，確保線(xiàn)路運(yùn)行的安全穩(wěn)定性［2］。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接線(xiàn)，可采取單回路架空形式或者雙回路架空線(xiàn)路形式。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到線(xiàn)路損耗問(wèn)題，做好節(jié)能設(shè)計(jì)，從各方面做好分析，保障線(xiàn)路運(yùn)行的效益。

［1］彭向陽(yáng)，胡衛(wèi)，毛先胤，等.輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)接地方式對(duì)線(xiàn)路零序參數(shù)的影響［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2014，38(5):1302－1309.

［2］易華，文武，阮江軍，等.安八500kV輸電線(xiàn)路架空地線(xiàn)降耗融冰接線(xiàn)方式的研究［J］.廣東電力，2013，26(3):26－31.

曾亮 (1985.12－)，男，本科，助理工程師，主要從事:輸電線(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)工作。