浅谈长寿供电局35kV线路防雷研究

摘要 长寿供电局管辖35KV线路雷击跳闸次数多,成为影响线路可用率的重要影响因素。本文分析了雷击大地感应过电压、绕击导线跳闸、雷击杆塔顶部导线反击跳闸等几种情况。提出了改善接地装置、加装避雷器、积极落实反事故措施、开展带电测试瓷瓶、加强巡视等手段提高线路的防雷水平,降低线路雷击跳闸率。

关键词 35kV;线路;跳闸;防雷;措施

中图分类号 TM7文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)17-0035-01

长寿供电局管辖35kV线路31条、线路长度203km,地处雷击高发区,年雷电活动日超过40个。线路常常因雷击跳闸,2007年35kV线路雷击跳闸次数23次,跳闸率为11.33次/百公里・年,雷击跳闸成为35kV线路跳闸的主要因数,因此,治理线路雷击跳闸成为降低线路故障、提高供电可靠性的主要方向。

1 防雷研究

35kV等级山区输电线路的防雷保护一直是困扰运行工作的一个难题,一方面是由于线路的电压等级较低,设计时的耐雷水平较低;另一方面,山区雷电活动强烈,土壤电阻率高,地形复杂,接地电阻难以达到规范要求,历年来雷击事故频繁,严重影响了线路的安全可靠供电。为此,积极开展35kV线路雷害治理工作,是至关重要的,本文就我局所属的35kV线路采用综合防雷措施的实践,就有关防雷害措施进行探讨。

农网35kV线路分布很广,雷雨季节遭受雷击机会很多。线路遭受雷击有3种情况:一是雷击于线路导线上,产生直击雷过电压;二是雷击避雷线后,反击到输电线上;三是雷击于线路附近或杆塔上,在输电线上产生感应过电压。

直击导线过电压极易引起线路跳闸,根据我国现行规程建议近似估算线路绕击的耐雷水平:

I=U50%/100

从公式可以看出,绕击线路的耐雷水平很低。35kV线路直路3片XWP-70瓷瓶,其负极性U50%=330kV,代入公式算出绕击耐雷水平只有3.3kA。因此,雷电直接绕击到导线上,35kV线路极易跳闸。

雷击大地在导线上感应过电压也可能引起瓷瓶闪络,雷击线路附近大地时无避雷线的导线上的感应过电压可由公式得出:

I=25*I*h/S

I表示雷电流幅值,h表示导线对地高度,S表示雷击点与导线的距离。实测表明,感应过电压的幅值一般约为300~400kV,这可能引起35kV及以下电压等级的线路闪洛。

雷击线路杆塔顶部反击引起线路跳闸的情况,根据公式可知:35kV线路有避雷线的耐雷水平一般只有20~30kA,无避雷线的将更少。由于35kV等级系统一般采用非直接接地系统,雷击一相闪洛接地,线路不会跳闸。只有当已接地相再向邻相导线反击,并在相间建立起稳定的工频电弧时,才会发生线路跳闸。从跳闸角度讲,感应雷、雷电击中杆塔顶引起的反击极易引起相间短路,最终线路跳闸。

为了提高供电的可靠性,减少因大气过电压造成的危害,对35kV架空线路应采取行之有效的防雷保护措施刻不容缓。

2 主要采取的措施

1)改造接地装置,多所有的接地装置开挖检查,埋设深度不够的、锈蚀的、接触不良的、阻值达不到要求的全部重新处理整改。施工前编写技术措施,保证接地装置截面、长度、接地形式、深度满足规程规定,并在一些土壤电阻率高的地方使用导电水泥,在夹板接触处使用导电膏,确保接触良好。接地体顶面埋设深度应符合设计规定。当无规定时,不宜小于0.6m。角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外,接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应作防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈并去掉焊接处残留 的焊药。垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍。水平接地体的间距应符合设计规定。当无设计规定时不宜小于5m。接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。在与公路、铁路或管道等交叉及其他可能使接地线遭受损伤处,均应用管子或角钢等加以保护。接地线在穿过墙壁,楼板和地坪处应加装钢管或其他坚固的保护套,有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。接地干线应在不同的两点及以上与接地网相连接。自然接地体应在不同的两点及以上与接地干线或接地网相连接。每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接,不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。 接地体敷设完后的土沟其回填土内不应夹有石块和建筑垃圾等;外取的土壤不得有较强的腐蚀性;在回填土时应分层夯实。

在改造接地装置的同时,对接地引下线一起改造,直接用钢绞线将避雷线或横担与接地装置连接,避免了通过电杆钢筋接地引起的接触不良,雷电流无法泄入大地引起反击跳闸。在2007年一共处理了156处接地装置、107处杆上引下。

2)加装避雷器。根据统计对容易发生雷击的杆塔地段加装避雷器,容易遭受雷击的杆塔一般是大档距、高差大、相对位置较高、斜坡上、靠近河流的杆塔。在2007年安装35KV线路避雷器23组,并对接地装置严格按照规程施工,阻值不大于4欧。

3)落实反措,直四耐五的瓷瓶。积极落实市公司的反措计划,将35KV线路直路是3片瓷瓶的、耐张是4片的各加一片瓷瓶,将原来的直三耐四变成了直四耐五了,瓷瓶串的耐雷水平整整提高的30%。全年结合大修一共对6条线路加装瓷瓶1086片。

4)积极开展带电测零工作。根据架空线路运行规程的规定定期对线路瓷瓶进行带电测零工作。将绝缘不合格的瓷瓶及时更换,确保在雷雨季节瓷瓶串的绝缘强度不降低。

5)积极开展定期巡视、监督巡视,确保隐患缺陷及时消除。使用标准巡视卡对线路通道、杆塔、导线、避雷线、防雷装置、接地装置、基础等进行全面检查,及时消除线路隐患,确保线路的健康水平,在雷雨季节前特别是接地装置、防雷装置的检查完好性。

3 结论

经过近几年的努力,加强35kV线路的防雷研究,特别是加大线路的隐患排除整改、对线路加装避雷器、、改造接地装置、确保线路健康水平、提高设备可用率等方面入手。35kV线路从原来的封雷必跳到现在的风平浪静。