吳錫臻 國網福建省電力有限公司尤溪縣供電公司
35kV 輸電線路作為主要輸電線路之一,其是否安全關乎用戶能否正常用電以及用電的安全性,如果輸電線防雷措施不到位遇到雷雨天氣很可能導致供電路損壞,影響用戶正常用電。故電力企業對輸電線路防雷系統質量控制必須嚴格,以全面提升電網的可靠性,滿足用戶正常用電需求。
相關電力企業在35kV 輸電線路防雷系統完善方面,需要先從輸電線路的實際情況入手,選擇適當的防雷措施,以確保35kV輸電線的安全性與可靠性,一般從線路入手進行防雷能力提升,常用的防雷措施包括如下幾種:(1)接地網增補及延長,此種方式可以通過整個接地網絡的擴大,降低接地阻值,降低桿塔雷擊事故發生的概率,確保35kV 輸電線路的安全。(2)架空避雷線。架空35kV 輸電線路上架空避雷線的安裝,通過避雷線架空安裝,可以提升導線屏蔽性能,降低導線被雷擊中的概率。(3)避雷器的應用。避雷器應用屬于線路避雷最為常用的措施之一,主要指將避雷器裝置安裝在相應的輸電線部位,阻斷感應雷或遭遇直擊雷后雷電波沿導線傳播,避免安全事故發生。(4)絕緣子(瓷)片數增加,在35kV 輸電線路中利用絕緣子數量增加可以很大程度上增加絕緣子爬距,有效降低35kV 輸電線路污閃掉閘的可行性,確保線路安全運行。(5)避雷針的應用。避雷針應用相對所需要成本要低一些,可以安裝在35kV 輸電線路桿塔上,有效減少桿塔反擊事故的發生,確保線路安全。
35kV 輸電線路防雷系統優化方面,可以以監測結果為依據,制定相應的科學的防雷系統優化方案,充分運用多種手段,全面提升輸電線路防雷質量,提升輸電線路可靠性。在防雷系統優化上可以利用以下幾種方式:(1)更換防雷設備。根據電網防雷設備的具體情況,適當更換出現老化或者落后的防雷設備,從設備的角度全面確保35kV 輸電線路防雷系統質量,提升電網可靠性。在防雷裝置更換上,相關電網管理人員需要注重具體時機選擇,確保更換作業時環境安全。(2)利用現代化GPS 定位技術,準確掌握待處理區域位置。相關電網管理人員一旦發現電網出現防雷裝置故障時,需要利用GPS 定位技術精準判斷發生故障的位置,在外部環境安全的情況下對故障電路進行維修,有效提升故障處理效率,提升電網的防雷水平。(3)綜合性防雷技術的應用。在防雷技術應用上,可以充分運用綜合性35kV輸電線路防雷技術,制定相應的防雷計劃,并對計劃的科學性與可行性進行分析,使用可行性與科學性雙高的防雷計劃,確保35kV 輸電線路防雷系統質量[2]。
根據雷電定位系統對Y 市2018 年~2019年35kV 典型輸電線路的雷電小時、雷電日、雷電次數等進行統計,從調查數據來看Y 市35kV 典型輸電線路東南段20#~36#落雷密度大于4.985 次/平方公里·年,整個區域平均落雷密度在3.65 次/平方公里·年,雷擊跳閘率約0.67。電力企業相關人員利分析當地實際情況,制定綜合化的防雷系統方案。方案中包括使用降低接地電阻(桿塔)、架設地線、自動重合閘加裝、耦合地線架設等綜合方式、避雷針安裝等。
根據上述防雷系統設計方案,針對不同的防雷設計制定具體的策略,具體策略如下:(1)降低接地電阻。對于35kV 輸電線路常用規高度桿塔的輸電線路而言,通過提高線路抗雷擊的水平,降低桿塔的接地電阻,無疑是最有效的防雷措施。在接地電阻降低方面,根據《送電線路設計手冊》(以下簡稱《設計手冊》)并結合當地土壤實際情況,核算具體電阻情況,制定相應的電阻參數,確定降低電阻策略。一般按照《設計手冊》當電阻率在100Ω·m 的情況下,只需讓塔自由接地即可無須再增加其他節地裝置;當電阻率在100Ω·m—300Ω·m 的情況下,需要設置埋深0.6m 以上的人工接地裝置;當電阻率在300Ω·m—2000Ω·m 的情況下,需要采用埋深在0.5m 以上水平敷設接地裝置。對當地土壤情況進行調查,最大電阻率高達1856.3Ω·m,故根據架空輸電線路設計的相關規范,使用放射形接地裝置。(2)架設地線。35kV 輸電線路中地線可以防止雷電直擊導線,可以通過塔頂分流雷擊電流,降低導線感應,降低塔頭絕緣上的電壓,降低一瞬間電能過大對35kV 輸電線路造成的傷害,確保電網安全可靠。根據該工程實際情況,選擇使用24 芯光纜與JLB20A-50 的鋁包鋼絞線相互配合的方式,作為主要地線,并在地線對邊控制保護角在20 度以內。(3)自動重合閘加裝。為進一步提升輸電線路的質量,在各個電壓等級的線路上,加裝三相自動重合閘,提升電網安全性。(4)耦合地線架設。在導線附近或下方加掛架空地線一條,提升分流及耦合作用,降低桿塔絕緣上可能承受的電壓,提高35kV 整體線路防雷水平,確保電網安全可靠[3]。(5)避雷針安裝。在避雷針安裝上選擇多雷區且易遭雷擊的輸電線路桿塔,在兩側相鄰桿塔上同時安裝避雷針。避雷器在安裝上需要單獨鋪設相應的接地線,且接地線截面積需要控制在25mm2以上。
綜上所述,35kV 輸電線路防雷措施有很多種,在應用中需要結合具體工程情況,并充分運用現代化手段與技術,全面提升35kV 輸電線路防雷水平,確保電網可靠性,提升電力企業供電服務質量。