论输配电线路在特殊气候条件下的安全运行措施

0.引言

某市位于亚热带的沿海地区，空气的相对湿度大，雾气重，污秽严重。一年中的夏季、秋季常有台风袭击，雷雨天气时间较长，是全国雷电日数最多的地区之一。近些年来该市电网发生了几起在特殊气候条件下的安全运行事故。如2001年第四号强风"尤特"，造成该市110kV线路2条停电，10kV配电线路跳闸达47条次（计及支线达148条次），估计损失负荷110MW。可见保障输配电线路在特殊气候条件下安全运行的重要性，尤其是做好绝缘子的防污闪、线路防雷及防台风工作甚为重要。

1.绝缘子的防污闪

户外绝缘子，常年受到工业气体排放的烟雾、有害气体或自然界盐碱蒸汽侵蚀、尘埃沉积等污秽的污染，在毛毛雨、雾、或湿度大的天气条件下，绝缘子表面的污秽尘埃被润湿，表面电导剧增，使绝缘子的泄漏电流剧增，其结果使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压（污闪电压）显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络。对于运行中的线路，为了防止绝缘子的污闪，保证电力输配线路的安全运行，可以采取下列措施：

（1）对绝缘子进行定期或不定期地清扫，或采用带电水冲洗，可有效地减少或防止污闪事故。装设泄漏电流记录器，根据泄漏电流的幅值和脉冲数来监察绝缘子的运行情况，发出预告信号，以便及时进行清扫。该市沿海的110kV坝头变电站和外埔变电站每年都配合变电工区年检进行清洗，近二、三年内均没有发生污闪事故。

（2）在绝缘子表面涂一层增水性的防潮材料，如有机硅脂、有机硅油、地蜡等，使绝缘子表面在潮湿天气下形成水滴，但不形成连续的水膜，使到表面电阻增大，从而减少了泄漏电流，使闪络电压不致降低太多。

（3）加强绝缘和采用防污绝缘子。加强线路绝缘的最简单方法是增加绝缘子串中绝缘子的片数，以增大爬电距离，但只适用于受污范围不大的情况，否则很不经济，因增加串中绝缘子片数后必须相应地提高杆塔的高度；采用专用的防污绝缘子可以避免上述缺点，因为防污绝缘子在不增加结构高度的情况下使到泄漏电流爬电距离明显增大。

（4）采用半导体釉绝缘子。这种绝缘子釉层的表面电阻为106～108Ω，在运行中利用半导体釉层流过均匀的泄漏电流加热表面，使介质表面干燥，同时使绝缘子表面的电压分布较均匀，从而能保持较高的闪络电压。

2.线路的防雷

由于输配电线路的分布错综复杂，鉴于目前的技术，对输配电线路的防雷还不可能做到绝对的防雷；此外，雷击线路时，雷电自线路入侵发、变电站所产生的雷电波也是威胁变电站的主要因素。综合考虑技术和经济措施，提高线路的防雷能力应以提高我市电网运行的可靠性为着重点。输配电线路防雷性能的优劣主要有两个指标衡量：一是耐雷水平，即雷击线路绝缘不发生闪烙的最大电流幅值；二是雷击跳闸率，即每100公里线路每年由于雷击引起跳闸次数。所以要提高防雷水平，必须做好"四道防线"：①使输电线路避免遭受直击雷；②线路受雷后绝缘不发生闪络；③闪络后不会产生稳定的工频电弧；④产生电弧后不中断电力供应。

针对这四道防线可以采用下列措施：

（1）架设避雷线。主要是防止雷电直击导线，此外，对雷电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，使塔顶电位下降；对导线有耦合使用，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压；对导线有屏蔽作用，可降低导线上的感应电压。110kV及以上电压等级的线路一般要全线架设避雷线。

（2）降低杆塔接地电阻。是提高线路耐雷水平防止雷电流反击的有效措施，规程规定，有避雷线的线路，每基杆塔的工频接地电阻，在雷季干燥时不超过下表所列数值：

（3）架设耦合地线。即在导线下方架设地线的措施，是增加避雷线与导线间的耦合作用以降低绝缘子串上的电压，耦合地线还可起到对雷电流的分流作用。

（4）采用不平衡的绝缘方式。同杆架设的双回线路，所采用的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式来降低双回线路雷击同时跳闸率，以保证不中断供电。不平衡的原则一般是使二回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回导线的耦合作用，提高了另一回线路的耐雷水平，使之不发生闪络以保证另一回线路可持续供电。

（5）采用消弧线圈接地方式。我市的配电线路均采用中性点不接地的运行方式，这可使得雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸，而在两相或三相着雷时，雷击引起第一相导线闪络相绝缘子串上的电压下降，从而提高了耐雷水平。

（6）装设自动重合闸。由于雷击造成的闪络大多数能在跳闸后自行恢复绝缘性能，所以重合闸的成功率也较高，它是保证不中断供电的有效措施。我市的配电线路一般都装设有重合闸，除双电源及电缆出线较长的线路外。

（7）装设排气式避雷器。一般在线路交叉处和在高杆塔上装设排气式避雷器以限制过电压。特别是带绝缘皮的配电线路，在受雷击时的过电压比较明显，装设排气式避雷器是限制过电压的一种有效方法。电缆进、出线的可利用电缆与气式避雷器联合作用的典型进线保护。现我市带绝缘皮的架空线路正在适当位置安装排气式避雷器以限制过电压。

（8）加强绝缘。对于高杆塔，可以采取增加绝缘子串片数的办法来提高防雷性能，高杆塔的等值电感大，感应过电压高，绕击率也随高度的增高而增加，因此规程规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增加10m应增加一片绝缘子。

3.防台风工作

每年的台风多发生在夏季和秋季，台风的风力强、降雨量大、影响范围广。根据这几年来台风给该市电力线路所造成的破坏统计，常见有以下几种故障：线路的杆塔倒塌；导线、避雷线、拉线、引线断线、裂股；绝缘子爆裂；横担折；跌落式保险烧坏；线路过电压等。所以，应在台风到来之前做好下列工作：

（1）加强、加固杆塔的基础。检查杆塔基础是否下沉、外露，埋深是否足够，杆塔本体是否受到破坏，若不符合规程规定的要求要及时采取措施，保证杆塔的完好性、安全性，这是防止倒杆塔的有效措施。特别要注意对终端塔、转角塔的加强、加固。

（2）加强线路的巡视。检查铁塔、铁横担锈蚀程度：检查支撑绝缘子是否有裂纹；检查线路、避雷线、拉线、引线是否锈蚀、松股、断股、损伤或闪络烧伤；检查线路弧垂是否正常；检查导线线夹，导线与绝缘子的绑线是否松动；检查线路对地、周围建筑物、树木和对其他交叉跨越设施的距离是否足够。若上述不符合规程规定的要求的，要及时采取措施给予整改。在巡视时要特别注意树木、竹子与线路的距离，由于树、竹子在春季和夏季的生长速度比较快，它们在强风中的摆动幅度度较大，尤其台风到来枝杈时常被折断，有时甚至整棵被连根拔起，这对线路所造成的威胁很大。

4.结束语

随着工业生产现代化水平的进一步提高，电力用户对供电的可靠性、安全性也有更高的要求，保障输配电线路在特殊气候条件下的安全运行，更应引起电力部门的充分重视。应在技术上和经济上采取合理的措施，确保电网在任何条件下都能安全运行。