梁競雷
(東莞供電局,廣東 東莞 523009)
東莞市位于珠江三角洲,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,長夏無冬,季風(fēng)明顯,年平均有81天雷暴天氣,屬多雷區(qū)。東莞市2011年電網(wǎng)最高負(fù)荷超過1000萬kW,估計有望達(dá)到1140萬kW,供電形勢緊張,要提高供電可靠性,做好架空線路防雷工作是一項必不可少的工作。
2011年1至7月份,東莞地區(qū)各級繼電保護(hù)裝置共動作1539次,同比下降17次。今年由于臺風(fēng)、雷暴等惡劣天氣減少, 110kV及以上保護(hù)動作次數(shù)亦有所減少,同比下降179次;同時由于東莞地區(qū)10kV配電線路的增多,66kV及以下保護(hù)動作次數(shù)同比上升162次。
表1 東莞2011年1-7月保護(hù)動作情況統(tǒng)計表
2011年1至7月份,共發(fā)生一次設(shè)備跳閘1376間隔次,同比上升110間隔次。其中110kV及以上一次設(shè)備跳閘51間隔次,同比下降20間隔次;66kV及以下一次設(shè)備跳閘 1346間隔次,同比上升 130間隔次。高電壓等級一次設(shè)備跳閘次數(shù)同比減少,低電壓等級一次設(shè)備跳閘次數(shù)同比增加的現(xiàn)象與保護(hù)動作情況一致。具體情況見表2。
表2 東莞2011年1-7月一次設(shè)備跳閘情況統(tǒng)計表
2011年1至7月份,東莞地區(qū)110kV及以上設(shè)備共發(fā)生跳閘51次,其中設(shè)備發(fā)生故障的有44次,其余7次為其他保護(hù)(如母差保護(hù))動作跳閘等。在44次設(shè)備故障中,單相接地故障35次,占79.6%;兩相短路故障9次,占20.4%;無發(fā)生三相短路故障。說明110kV及以上電網(wǎng)中故障仍然以單相故障為主。具體情況見表3。
表3 故障類型情況統(tǒng)計表
2011年1至7月份,東莞地區(qū)110kV及以上設(shè)備共發(fā)生跳閘51次,其中設(shè)備發(fā)生故障的有44次,其余7次為其他保護(hù)(如母差保護(hù))動作跳閘等。在 44次設(shè)備故障中,雷擊33次,占75%;外力破壞10次,占22.7%;設(shè)備自身絕緣擊穿1次,占2.3%。具體見表4。
表4 故障原因情況統(tǒng)計表
從表4可以看出,雷擊仍然是造成線路跳閘的主要原因。
1)地形地貌的影響。地理位置不同,雷電活動存在差別,微地形對局部氣候和雷暴過程產(chǎn)生作用。東莞市地處廣東沿海地區(qū)靠近赤道受海洋氣象影響,雷電強(qiáng)烈。處于山地、丘陵地區(qū)受雷擊影響大。桿塔或地形不同,大地對線路的屏蔽效能存在差別,屏蔽效果差則雷電更容易擊中線路。
2)桿塔接地電阻的影響。東莞部分桿塔接地電阻偏高或雷電流幅值較大,引起線路反擊跳閘。主要因為山區(qū)土壤電阻率偏高、降阻難度。
3)架空地線保護(hù)角的影響。減小地線保護(hù)角是防止線路雷電繞擊的主要技術(shù)措施,設(shè)計規(guī)程要求500kV、220kV、110kV線路地線保護(hù)角分別小于15度、20度、25度。東莞線路繞擊率比較高,需較小保護(hù)角,特別是500kV線路和同塔多回共架線路,可采用負(fù)保護(hù)角。
提高線路防雷水平、降低線路雷擊跳閘率應(yīng)是重點工作。在提高線路防雷水平的同時,應(yīng)注意與變電站內(nèi)設(shè)備的絕緣配合問題,防止因線路絕緣水平過高,導(dǎo)致雷電入侵變電站內(nèi)設(shè)備。值得注意的是,雖然外力破壞導(dǎo)致線路跳閘的次數(shù)比雷擊線路跳閘次數(shù)少,但由于其一般都會造成永久性故障,且容易造成導(dǎo)線斷股,因此外力破壞更應(yīng)值得我們關(guān)注。
在43次線路故障中,其中重合閘動作38次,重合閘無動作5次(4次為重合閘退出;1次為220kV線路相間故障,保護(hù)三相跳閘不重合),重合閘成功率94.7%。說明110kV及以上電網(wǎng)中發(fā)生的故障基本上是瞬時故障。具體情況見表5。
表5 重合閘情況統(tǒng)計表(統(tǒng)計至7月27日)
從上述分析可以看出設(shè)備跳閘有以下幾個特點:
1)110kV及以上設(shè)備跳閘受天氣影響較大,在臺風(fēng)、雷暴等惡劣天氣較少的時期,110kV及以上設(shè)備跳閘次數(shù)顯著減少。
2)雷擊跳閘仍然是 110kV及以上設(shè)備跳閘的主要原因。
3)隨著市政工程的增多,施工單位野蠻施工導(dǎo)致線路跳閘的次數(shù)也不斷增加,占線路跳閘次數(shù)的四分之一,由于其一般都會造成永久性故障,且容易造成導(dǎo)線斷股,因此外力破壞對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及供電可靠性的影響更大。
4)在設(shè)備故障中,以瞬時單相接地故障為主,大多線路均重合成功。
5)配網(wǎng)故障逐年增多,主要原因是配網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量較差、配網(wǎng)安全和運行管理水平不高等。
針對上述情況,我們應(yīng)采取有效措施降低設(shè)備跳閘的次數(shù):
1)提高線路防雷水平,但應(yīng)注意與變電站內(nèi)設(shè)備的絕緣配合問題,防止因線路絕緣水平過高,導(dǎo)致雷電入侵變電站內(nèi)設(shè)備。
2)加強(qiáng)對線行附近施工現(xiàn)場的監(jiān)控,安裝視頻監(jiān)控裝置,及時發(fā)現(xiàn)和制止野蠻施工行為。
3)加強(qiáng)配網(wǎng)的安全和運行管理,提高配網(wǎng)設(shè)備入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
[1]卓樂友.電力工程電氣設(shè)計手冊[M].北京:中國電力出版社, 1990.
[2]彭向陽. 雷電參數(shù)及線路雷擊跳閘運行分析[J].電網(wǎng)與帶電作業(yè),2011(22):15-17,59.
[3]繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程.電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14285-2006.