楊保華
摘 要:本文結(jié)合普光氣田35kV架空線路實際運行情況,提出有效的防雷保護綜合措施,以提高35kV架空線路防雷抗擊能力。
關(guān)鍵詞:架空線路;防雷;保護;措施
1 概述
普光氣田地處四川省東北部地區(qū),川東北地形、地貌、氣候特點顯著,山巒疊嶂,海拔高差大,垂直氣候帶明顯,四季空氣濕潤,山體植被茂盛,光、水充足,年平均降雨量1230毫米,符合易雷區(qū)地形地貌特征,屬多雷區(qū),年平均雷暴日達37.4天?!按鈻|送”工程輸送管道系統(tǒng)交錯縱橫,地理環(huán)境比較復(fù)雜,山頂、低洼地、河溝、水塘比較多,地下埋設(shè)各種氣、水金屬管線,且部分線路桿塔的位置在斜山坡或者小山頂上,因此遭受直擊雷危害的可能性比較大。而且因為電壓等級低,線路的絕緣水平也低,并且一般情況下不采取特別的防雷措施,不僅直擊雷會對線路絕緣造成危害,感應(yīng)雷也能夠引起絕緣閃絡(luò),對于絕緣水平不高的35kV線路來說防雷形勢嚴峻。
根據(jù)統(tǒng)計,35kV輸配電系統(tǒng)運行以來,因雷擊跳閘共計22條次,占線路事故跳閘總數(shù)的33.8%。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)可分析出,雷擊已成為普光氣田凈化處理廠、23個集氣場站和35kV架空線路安全運行的重要隱患,由于雷擊而導(dǎo)致的線路跳閘和絕緣子損壞的事故,已造成集氣場站緊急關(guān)斷2次,凈化廠全廠緊急關(guān)斷1次,給普光氣田的安全生產(chǎn)和用戶穩(wěn)定用電造成了極大的影響。由此可見,雷電對于架空線路的危害非常嚴重,因雷擊是無法通過人為控制的事件,故只能通過技術(shù)手段最大限度預(yù)防,盡可能提高35kV架空線路的抗雷擊能力,保障線路平穩(wěn)運行。
2 電網(wǎng)防雷措施現(xiàn)狀評估分析
由于普光氣田35kV架空線路縱橫交錯延綿不斷地分布在環(huán)境復(fù)雜多樣的山地,極易遭雷擊,且架空線路發(fā)生雷擊涉及因素較多,與地形、地貌、地質(zhì)、氣象和系統(tǒng)運行水平等諸因素皆有關(guān)。
通過分析架空線路雷電過電壓產(chǎn)生機理的基礎(chǔ)上,結(jié)合普光氣田35kV線路實際情況分析,造成普光氣田35kV架空線路雷擊跳閘率高的原因包括:線路處于多雷區(qū),地面落雷密度大;線路絕緣水平不高;部分線路和桿塔所經(jīng)過的地區(qū)為高山和丘陵且地勢開闊,容易遭受直接雷擊;部分桿塔沖擊接地電阻較高;線路上沒有裝設(shè)避雷器進行可靠保護;線路運行時間較長,桿塔的接地引下線發(fā)生銹蝕、連接件松動,接觸不良??梢娙绾胃纳婆c提高35kV架空線路的防雷水平成為了保障普光氣田安全生產(chǎn)急需解決的一個重要問題。
3 電網(wǎng)防雷綜合措施改造
3.1 原有接地裝置改造。
借鑒地方電力設(shè)計部門的一些經(jīng)驗做法,由原接地網(wǎng)連接敷設(shè)延伸呈放射狀鍍鋅圓鋼的接地線以改善散流效果(使用Φ10熱鍍鋅圓鋼,,每根約15米的延長線)。對23個集氣站場和5條35kV高壓線路接地裝置進行整改,盡量減少接地電阻值,增大接地裝置瞬時大電流的散流能力,提高線路反擊耐雷水平。
3.2 增加泄流通道、減小桿塔沖擊接地電阻,改善雷擊泄流電氣通道。
由于線路長期運行部分電桿存在桿體內(nèi)部鋼筋及引下接地線出現(xiàn)銹蝕,造成固定用穿心螺栓與接地引下線接觸面脫開或接觸面積小,使接閃線與接地線之間的通路不暢或未聯(lián)通。通過增加明敷接地引下線與接地地網(wǎng)相連,能夠做到有可靠地電氣連接。
3.3 銅鍍鋼接地材料的局部運用
對部分35kV架空線路接地裝置升級改造,采用鍍銅接地材料做水平體,銅鍍鋼接地極做垂直接地極,電氣連接采用放熱焊接,這樣可以做到設(shè)施的接地系統(tǒng)終身免維護。同時通過可塑性接地模塊和垂直接地極進一步降低接地電阻和加強系統(tǒng)的散流能力,避免系統(tǒng)自身的阻抗導(dǎo)致的地電位升高,引起線路跳閘。
3.4 選擇合適的地段,加裝線路有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器,降低雷擊繞擊線路的概率。
對容易發(fā)生雷擊和已經(jīng)發(fā)生雷擊的區(qū)域桿塔地段加裝線路避雷器。容易遭受雷擊的桿塔一般是大檔距、高差大、相對位置較高、斜坡上、靠近河流等位置桿塔。檢查復(fù)核接地裝置,工頻電阻不大于5歐姆。特別是對于變電所出口附近的線路,如遭受雷擊,會對凈化廠的35kV可靠性產(chǎn)生影響,則在靠近上述區(qū)域內(nèi),重點加裝避雷器改善線路的耐雷水平。
避雷器選用線路有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器HY5CX-51/134。
3.5 對無避雷線的末端、分支線路補充架設(shè)避雷線,提高避雷水平。
架設(shè)避雷線是輸電線路防雷保護的最基本和比較有效的措施。對于無避雷線的電桿線路(部分支線),補充安裝避雷線支架,安裝避雷線,以此來對雷電進行分流、降低導(dǎo)線感應(yīng)過電壓。
3.6 考慮到線路的安全運行,對于變電所周邊35kV線路的電氣設(shè)備情況進行檢查和調(diào)整。
對于變電所周邊的35kV線路所帶負荷的電氣設(shè)備以及保護、線纜的絕緣水平進行核查,對于影響安全運行的負荷,進行調(diào)整分離,或者加強電氣設(shè)備的絕緣水平,減少其故障造成線路的電壓波動,從而引起系統(tǒng)電壓波動的概率。
3.7 對集氣場站、閥室35kV電源處的接地系統(tǒng),按照防雷有關(guān)規(guī)范檢查。
站場終端桿上的避雷器計數(shù)器雷擊動作次數(shù)較多的,可認定為易雷擊區(qū)域,應(yīng)對周邊附近桿塔的接地引下線、接地裝置,以及電纜外皮接地的等進行檢查,損害者及時更換,并在其前端線路附近的電桿上加裝線路避雷器。
目前,普光氣田電網(wǎng)35kV架空線路防雷改造已經(jīng)完成,從線路實際運行情況來看,大大降低了線路因雷擊引起的事故跳閘。通過防雷改造,提高35kV架空線路抗雷擊能力后,保證了電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運行,為普光氣田安全不間斷生產(chǎn)提供了電力保障。