甘路
摘要:35kV輸電線路多采用架空方式建設,多數線路路徑長度較長,沿途環境復雜,易遭外界因素的影響,尤其是雷擊頻發地區,可能導致電線擊穿或閃絡放電的問題。筆者以35kV王子樹第二電源工程為例,簡述不同的防雷措施在該工程中的應用。
關鍵詞:送電線路;防雷
隨著全國各地經濟的快速發展,社會用電量也逐年快速增加。電力網絡在現代社會發展中占據著至關重要的位置,輸電線路,特別是架空線路,縱橫延伸,地處曠野,遭受雷擊的概率很大。在電力系統的雷害事故中,送電線路事故占了很大的比例。故進行線路的防雷保護以確保系統安全穩定的運行是十分必要的。在對線路防雷措施進行設計時,需考慮各方面因素,如土壤電阻率的高低、線路所經地區雷暴日的多少、系統運行的方式等。再結合附近已建線路的運行經驗,制定出最合理的防雷保護措施。
1 工程概況
35kV王子樹T接西掌線線路工程位于云南省德宏州王子樹鄉,該鄉屬于高寒山區,平均海拔為1900m,年雷暴日為81天。地形比例為平地占5%,丘陵占30%,山地45%,高山大嶺20%。
2 防雷措施
2.1 架設地線
在輸電線路諸多防雷措施中,架設地線是最基本的措施之一。地線能夠防止雷電直擊導線;在雷電擊中塔頂的時候對雷電流進行分流,從而降低桿塔頂端的電位;降低雷擊桿塔時塔頭絕緣上電壓;降低導線的感應過電壓。
在該工程中,地線采用一根JLB20A50鋁包鋼絞線與一根24芯光纜配合。地線對邊導線的保護角不大于20°。其中,為方便T接35kV西掌線,本工程T接檔不架設地線,T接點示意圖如圖1所示。
西掌線在正跨點地線對邊導線的保護角為23.5°,為保證本工程TJ1、TJ2塔受西掌線避雷線保護,經校驗,TJ1、TJ2塔檔距設計為18m,西掌線地線對本工程導線保護角為19.5°。
2.2 降低桿塔接地電阻
對于多使用常規高度桿塔的輸電線路而言,提高線路耐雷水平的最有效的措施就是降低桿塔的接地電阻。
根據《送電線路設計手冊》:土壤電阻率ρ≤100Ω.m時,可以桿塔自然接地,無需另設人工接地裝置。在100<ρ≤300Ω.m的地區,應設置埋深不小于0.6m的人工接地裝置。在300<ρ≤2000Ω.m的地區,多采用接地體埋深不小于0.5m的水平敷設接地裝置。此外,在居民區和水田中,可采用閉環型接地。
該工程的部分塔位土壤電阻率如下表。
由于該工程塔位土壤電阻率全部屬于300<ρ≤2000Ω.m的范圍,故在本工程中全部采用了放射形接地裝置(如圖2所示)。安裝接地裝置后,鐵塔的工頻接地電阻值均達到了《110kV~750kV架空輸電線路設計規范》中7.0.16條要求的數值。
2.3 其余防雷措施
除上述本工程采用的防雷措施外,簡述以下幾種提高線路的耐雷水平的方法:
(1)架設耦合地線。可在導線的下方或附近加掛一條架空地線,此種方法雖無法減少繞擊率,卻可以在雷擊桿塔時起到耦合及分流的作用,降低桿塔絕緣上承受的電壓從而達到提高線路防雷性能,減少雷擊跳閘率的目的。
(2)加裝自動重合閘。據統計,我國35kV及以下線路約為50%~80%。因此,根據DL/T6201997中的要求,各個電壓等級的線路應盡量安裝三相或單相自動重合閘。
(3)慎重選擇路徑。大量運行經驗表明,雷擊往往集中于線路上的某幾段地區,即選擇性雷擊區,又稱易擊區。如果對該段線路進行加強保護或者在初步設計階段多收集附近已建線路的資料從而直接避開易擊區,則可以從根本上防止雷害線路若能避開易擊區,或對易擊區線段加強保護,則是防止雷害的根本措施。實踐表明,容易遭受雷擊的地段如下:雷暴走廊,如順風的河谷、峽谷或山區的風口等處;潮濕的、被山嶺環繞的盆地,如桿塔周圍有水庫、沼澤、魚塘森林或灌木,附近又有層巒疊嶂的山嶺等處;導致土壤電阻率突變的地區,如地質斷層地帶,山坡與稻田、巖石與土壤的交界區,巖石山腳下有小河的山谷等地,雷易擊于低土壤電阻率處;地下有導電性礦的地面和地下水位較高處;當土壤電阻率差別不大時,例如有良好土層和植被的山丘,雷易擊于突出的山頂、山的向陽坡等。
3 結語
架空線路的運行穩定和安全關系著廣大電力用戶的用電體驗,電力技術人員應高度重視,認清雷擊對線路的危害性,立足線路的實際需求,進一步提升線路的耐雷水平,保障架空線路的運行安全。
參考文獻:
[1]張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊[M].北京:中國電力出版社,2003.
[2]黃雅婷.110kV架空線路綜合防雷技術措施探討.山東工業技術.