輸配電線路在氣候條件下的安全運行

發(fā)布時間:2021,05,19

摘要:我市位于亞熱帶的沿海地區(qū),空氣的相對濕度大,霧氣重,污穢嚴重,一年中的夏季、秋季常有臺風襲擊,雷雨天氣時間較長,是全國雷電日數(shù)的地區(qū)之一。近些年來我市電網(wǎng)發(fā)生了幾起在非凡氣候條件下的事故。1999年2月26日外埔變電所的110kV瓷絕緣子閃絡引起110kV澄外線跳閘,造成110kV壩頭變電所和外埔變電所全所失壓。

要害詞:電線路氣候運行

 1 引言

  我市位于亞熱帶的沿海地區(qū),空氣的相對濕度大,霧氣重,污穢嚴重,一年中的夏季、秋季常有臺風襲擊,雷雨天氣時間較長,是全國雷電日數(shù)的地區(qū)之一。近些年來我市電網(wǎng)發(fā)生了幾起在非凡氣候條件下的事故。1999年2月26日外埔變電所的110kV瓷絕緣子閃絡引起110kV澄外線跳閘,造成110kV壩頭變電所和外埔變電所全所失壓。2001年9月16日的一場雷雨,造成我市110kV線路2條停電,10kV線路跳閘達11條次之多(計及支線達27條次),估計損失負荷45MW。2001年第四號強風"尤特",造成我市110kV線路2條停電,10kV配電線路跳閘達47條次(計及支線達148條次),估計損失負荷110MW??梢娸斉潆娋€路在非凡氣候條件下安全運行的重要性,非凡是要做好絕緣子的防污閃、線路防雷及防臺風工作。

2 絕緣子的防污閃

  戶外絕緣子,常年受到工業(yè)污穢或自然界鹽堿、飛塵的污染,在毛毛雨、霧、或濕度大的天氣條件下,絕緣子表面的污穢塵埃被潤濕,表面電導劇增,使絕緣子的泄漏電流劇增,其結果使絕緣子在工頻和操作沖擊電壓下的閃絡電壓(污閃電壓)降低,甚至有可能使絕緣子在工作電壓下發(fā)生閃絡。對于運行中的線路,為了防止絕緣子的污閃,保證電力系統(tǒng)的安全運行,可以采取下列措施:

  (1) 對污穢絕緣子定期或不定期地進行清掃,或采用帶電水沖洗,可有效地減少或防止污閃事故。裝設泄漏電流記錄器,根據(jù)泄漏電流的幅值和脈沖數(shù)來監(jiān)視污穢絕緣子的運行情況,發(fā)出預告信號,以便及時進行清掃。我市沿海的110kV壩頭變電所和外埔變電所每年都配合變電工區(qū)年檢進行清洗,這二、三年不再發(fā)生污閃事故。

  (2) 在絕緣子表面涂一層憎水性的防塵材料,如有機硅脂、有機硅油、地蠟等,使絕緣子表面在潮濕天氣下形成水滴,但不形成連續(xù)的水膜,表面電阻大,從而減少了泄漏電流,使閃絡電壓不致降低太多。

  (3) 加強絕緣和采用防污絕緣子。加強線路絕緣簡單的方法是增加絕緣子串中絕緣子的片數(shù),以增大爬電距離,但只適用于污區(qū)范圍不大的情況,否則很不經(jīng)濟,因增加串中絕緣子片數(shù)后必須相應地提高桿塔的高度,采用專用的防污絕緣子可以避免上述缺點,因為防污絕緣子在不增加結構高度的情況下使泄漏距離明顯增大。

  (4) 采用半導體釉絕緣子。這種絕緣子釉層的表面電阻為10.6~10.8Ω,在運行中利用半導體釉層流過均勻的泄漏電流加熱表面,使介質表面干燥,同時使絕緣子表面的電壓分布較均勻,從而能保持較高的閃絡電壓。

3 線路的防雷

  由于輸配電線路的分布錯綜復雜,鑒于目前的技術,對輸配電線路還不可能做到絕對的防雷。此外,雷擊線路時,自線路入侵的雷電波也是威脅變電所的主要因素。綜合考慮技術和經(jīng)濟措施,提高線路的防雷可以提高我市電網(wǎng)運行可靠性。輸配電線路防雷性能的優(yōu)劣主要有兩個指標來衡量:一是耐雷水平,即雷擊線路絕緣不發(fā)生閃烙的電流幅值;二是雷擊跳閘率,每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)。所以要提高防雷水平,必須做"四道防線":①使輸電線路不直擊受雷。②線路受雷后絕緣不發(fā)生閃絡。③閃絡后不建立穩(wěn)定的工頻電弧。④建立電弧后不中斷電力供給。針對這四道防線可以采用下列措施:

  (1) 架設避雷線。主要是防止雷直擊導線,此外,對雷電流有分流作用,減少流入桿塔的雷電流,使塔頂電位下降。對導線有耦合作用,降低雷擊桿塔時絕緣子串上的電壓。對導線有屏蔽作用,可降低導線上的感應電壓。110kV及以上電壓等級的線路一般要全線架設避雷線。

  (2) 降低桿塔接地電阻。這是提高線路耐雷水平防止反擊的有效措施,規(guī)程規(guī)定,有避雷線的線路,每基桿塔的工頻接地電阻,在雷季干燥時不超過表1所列數(shù)值。

表1 桿塔的工頻接地電阻值

 

 

土壤電阻率(Ω·m)100及以下100~500500~10001000~20002000及以上
接地電阻
(Ω)
1015202530

  (3) 架設耦合地線。即在導線下方架設地線的措施,是增加避雷線與導線間的耦合作用以降低絕緣子串上的電壓,耦合地線還可增加對雷電流的分流作用。

  (4) 采用不平衡的絕緣方式。同桿架設的雙回線路,采用的防雷措施不能滿足要求時,采用不平衡絕緣方式來降低雙回線路雷擊同時跳閘率,以保證不中斷供電。不平衡的原則一般是使雙回路的絕緣子串片數(shù)有差異,這樣,雷擊時絕緣子串片少的回路先閃絡,閃絡后的導線相當于地線,增加了對另一回導線的耦合作用,提高了另一回線路的耐雷水平,使之不發(fā)生閃絡以保證另一回線路可繼續(xù)供電。

(5) 采用消弧線圈接地方式。我市的配電線路采用中性點不接地方式,雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除,不致引起相間短路和跳閘,而在兩相或三相著雷時,雷擊引起相導線閃絡和絕緣子串上的電壓下降,從而提高了耐雷水平。

  (6) 裝設自動重合閘。由于雷擊造成的閃絡大多數(shù)能在跳閘后自行恢復絕緣性能,所以重合閘的成功率也較高,它是保證不中斷供電的有效措施。我市的配電線路一般都裝設有重合閘,除雙電源及電纜出線較長的線路外。

  (7) 裝設排氣式避雷器。一般在線路交叉處和在高桿塔上裝設排氣式避雷器以限制過電壓。非凡是帶絕緣的配電線路,在受雷擊時的過電壓比較明顯,裝設排氣式避雷器以限制過電壓是一種有效方法。電纜進、出線,可利用電纜與排氣式避雷器聯(lián)合作用的典型進線保護?,F(xiàn)我市帶絕緣的架空線路正在適當位置安裝避雷器以限制過電壓。

  (8) 加強絕緣。對于高桿塔,可以采取增加絕緣子串片數(shù)的辦法來提高防雷性能,高桿塔的等值電感大,感應過電壓高,繞擊率也隨高度而增加,因此規(guī)程規(guī)定,全高超過40m有避雷線的桿塔,每增加10m應增加一片絕緣子。

4 防臺風工作

  (1) 加強、加固桿塔的基礎。檢查桿塔基礎是否下沉、外露,埋深是否足夠,桿塔本體是否受到破壞,若不符合規(guī)程規(guī)定的要求,要及時采取措施,保證桿塔的完好性、安全性,這是防止倒桿塔的有效措施。非凡要注重終端塔、轉角塔的加強、加固。

  (2) 加強線路的巡視。檢查鐵塔、鐵橫擔銹蝕程度;檢查支撐絕緣子是否有裂紋;檢查線路、避雷線、拉線、引線是否銹蝕、松股、斷股、損傷或閃絡燒傷;檢查線路弧垂是否正常;檢查導線線夾,導線與絕緣子的綁線是否松動;檢查線路對地、四周建筑物、樹木和對其他交叉跨越設施的距離是否足夠。有不符合規(guī)程規(guī)定要求的,要及時采取措施給予更改。在巡視時要非凡注重樹木、竹子與線路的距離,由于樹、竹子在春季和夏季的生長速度比較快,它們在風中的擺動幅度較大,尤其臺風到來時常被折斷,甚至整棵被拔起,對線路的威脅很大。