甘路
摘要:35kV输电线路多采用架空方式建设,多数线路路径长度较长,沿途环境复杂,易遭外界因素的影响,尤其是雷击频发地区,可能导致电线击穿或闪络放电的问题。笔者以35kV王子树第二电源工程为例,简述不同的防雷措施在该工程中的应用。
关键词:送电线路;防雷
随着全国各地经济的快速发展,社会用电量也逐年快速增加。电力网络在现代社会发展中占据着至关重要的位置,输电线路,特别是架空线路,纵横延伸,地处旷野,遭受雷击的概率很大。在电力系统的雷害事故中,送电线路事故占了很大的比例。故进行线路的防雷保护以确保系统安全稳定的运行是十分必要的。在对线路防雷措施进行设计时,需考虑各方面因素,如土壤电阻率的高低、线路所经地区雷暴日的多少、系统运行的方式等。再结合附近已建线路的运行经验,制定出最合理的防雷保护措施。
1 工程概况
35kV王子树T接西掌线线路工程位于云南省德宏州王子树乡,該乡属于高寒山区,平均海拔为1900m,年雷暴日为81天。地形比例为平地占5%,丘陵占30%,山地45%,高山大岭20%。
2 防雷措施
2.1 架设地线
在输电线路诸多防雷措施中,架设地线是最基本的措施之一。地线能够防止雷电直击导线;在雷电击中塔顶的时候对雷电流进行分流,从而降低杆塔顶端的电位;降低雷击杆塔时塔头绝缘上电压;降低导线的感应过电压。
在该工程中,地线采用一根JLB20A50铝包钢绞线与一根24芯光缆配合。地线对边导线的保护角不大于20°。其中,为方便T接35kV西掌线,本工程T接档不架设地线,T接点示意图如图1所示。
西掌线在正跨点地线对边导线的保护角为23.5°,为保证本工程TJ1、TJ2塔受西掌线避雷线保护,经校验,TJ1、TJ2塔档距设计为18m,西掌线地线对本工程导线保护角为19.5°。
2.2 降低杆塔接地电阻
对于多使用常规高度杆塔的输电线路而言,提高线路耐雷水平的最有效的措施就是降低杆塔的接地电阻。
根据《送电线路设计手册》:土壤电阻率ρ≤100Ω.m时,可以杆塔自然接地,无需另设人工接地装置。在100<ρ≤300Ω.m的地区,应设置埋深不小于0.6m的人工接地装置。在300<ρ≤2000Ω.m的地区,多采用接地体埋深不小于0.5m的水平敷设接地装置。此外,在居民区和水田中,可采用闭环型接地。
该工程的部分塔位土壤电阻率如下表。
由于该工程塔位土壤电阻率全部属于300<ρ≤2000Ω.m的范围,故在本工程中全部采用了放射形接地装置(如图2所示)。安装接地装置后,铁塔的工频接地电阻值均达到了《110kV~750kV架空输电线路设计规范》中7.0.16条要求的数值。
2.3 其余防雷措施
除上述本工程采用的防雷措施外,简述以下几种提高线路的耐雷水平的方法:
(1)架设耦合地线。可在导线的下方或附近加挂一条架空地线,此种方法虽无法减少绕击率,却可以在雷击杆塔时起到耦合及分流的作用,降低杆塔绝缘上承受的电压从而达到提高线路防雷性能,减少雷击跳闸率的目的。
(2)加装自动重合闸。据统计,我国35kV及以下线路约为50%~80%。因此,根据DL/T6201997中的要求,各个电压等级的线路应尽量安装三相或单相自动重合闸。
(3)慎重选择路径。大量运行经验表明,雷击往往集中于线路上的某几段地区,即选择性雷击区,又称易击区。如果对该段线路进行加强保护或者在初步设计阶段多收集附近已建线路的资料从而直接避开易击区,则可以从根本上防止雷害线路若能避开易击区,或对易击区线段加强保护,则是防止雷害的根本措施。实践表明,容易遭受雷击的地段如下:雷暴走廊,如顺风的河谷、峡谷或山区的风口等处;潮湿的、被山岭环绕的盆地,如杆塔周围有水库、沼泽、鱼塘森林或灌木,附近又有层峦叠嶂的山岭等处;导致土壤电阻率突变的地区,如地质断层地带,山坡与稻田、岩石与土壤的交界区,岩石山脚下有小河的山谷等地,雷易击于低土壤电阻率处;地下有导电性矿的地面和地下水位较高处;当土壤电阻率差别不大时,例如有良好土层和植被的山丘,雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。
3 结语
架空线路的运行稳定和安全关系着广大电力用户的用电体验,电力技术人员应高度重视,认清雷击对线路的危害性,立足线路的实际需求,进一步提升线路的耐雷水平,保障架空线路的运行安全。
参考文献:
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:中国电力出版社,2003.
[2]黄雅婷.110kV架空线路综合防雷技术措施探讨.山东工业技术.