基于疏堵结合策略的差异化综合防雷技术研究与应用论文_曹宁

基于疏堵结合策略的差异化综合防雷技术研究与应用论文_曹宁

深圳供电局有限公司 广东深圳 518000

摘要:高压输电线路是电力供应的重要载体,是国民经济基础产业和重要的公用事业,事关国家的生产建设、人民的生活秩序及社会的和谐稳定。雷害长期困扰电网,近年来超高压电网的雷击事故还呈加剧之势。本文主要对疏堵结合策略指导下的差异化综合防雷技术进行研究,并对具体的应用进行探讨,以此为供电的稳定运行提供参考和帮助。

关键词:疏堵结合策略;差异化;综合防雷技术;应用

深圳地处南海之滨,属亚热带向热带过渡型海洋性气候,降水丰富,有利于雷暴的生成,是我国雷电活动频繁的地区,也是雷击事故的“重灾区”,年平均雷电日在70天以上。输电线路长期在野外运行,极易受到雷击、台风的影响,线路发生的跳闸绝大部分由雷击引起。为了保证电力系统安全运行,降低线路跳闸事故,可以结合现场的实际情况加强对输电线路综合防雷、防风关键技术的研究,并在现场工程中进行实践,更好地对问题进行解决。

一、基于“疏堵结合、综合治理”的总体思路推行差异化防雷的概述

1、总体思路介绍

差异化防雷是指对线路区段特征、雷电规律、雷击特点及线路参数等因素进行分析,利用数据建模、设计校核等手段,对线路杆塔、区段进行防雷性能科学和量化的评价,从而提出针对性解决方案的一种方法。基于差异化防雷的思路,结合输电线路风险评估,提出了“疏堵结合、综合治理”的防雷工作研究方向,对雷击故障后可能造成严重后果的关键重要线路,按照“疏堵结合,以堵为主”的原则,采取针对性的防雷措施,尽量降低该类故障发生概率;对非关键重要的线路,主要以疏导为主,采取针对性的防雷措施。

2、思路的重点部分概述

220kV及以上重要线路是确保地区电网稳定的基础,重要通道能确保能源点电力能够及时送出及负荷转移,重要用户是维持经济运作、保障地方稳定、减少社会影响的重要因素。重点做好雷电活动频繁地区骨干网架、重要输电通道和重要用户供电线路的防雷工作,体现了风险管理的原则,按照分级管控的方法,有利于资源优化,把主要精力放在重要设备上,有利于实现控制事故、减少事故影响的设备管理工作目标。同塔架设线路同时雷击故障后可能会带来较为严重的后果,因此要重点做好同塔架设线路的防范工作,采取可靠措施大幅减降低双回线路雷击同跳事故次数,避免因雷击导致整个输电通道供电中断。同时,研究同塔不同电压等级线路保护匹配规范,防止同塔多回线路保护选相失败导致大面积故障的发生。雷击掉串是原因较为清晰,其绝缘子内部缺陷、劣化是内因,雷击是外因,技术上通过相应检测手段可以减少该类事故的发生,管理上可通过绝缘子类型的改变彻底避免该类事故的发生,因此今后应严防雷击掉串事件的发生。对深圳电网各电压等级输电线路多年来所采用的防雷措施成效进行分析总结,找出存在的问题及进一步改善输电线路防雷性能的突破方向。积极开展复合材料杆塔的综合应用研究,开展线路避雷器、引雷塔、可控避雷针及防绕击水平横针的实践应用,探索防雷新方法。

二、关键技术研究和分析

1、输电线路防雷标准及导则研究

对国内(特别是深圳等沿海地区)电网设备、设施设计标准与国际先进电力企业(香港中电等)及国际标准(IEC)进行对比分析研究,找出差别。分析研究香港中电等国际先进电力企业近年来积累的多种不同措施的运行经验以及各种防雷、防风措施的有效性和适用条件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据国内电网设备设施技术标准体系与香港中电等国际企业的差异研究,结合电网因自然灾害导致的典型案例分析以及深圳等沿海区域地理及气象条件,研究改进电网设备和设施防雷、防风等的评估计算模型及方法。根据雷区分布图及多年来各种防雷措施所取得的成效分析及计算结果制订《深圳电网输电线路防雷导则》,并将其用在具体问题的解决当中。收集多年来深圳地区雷电活动资料并进行统计分析,根据统计分析结果绘制深圳地区雷区分布图;对深圳电网输电线路多年来采取的各种防雷措施及其成效进行评估分析;对深圳电网输电线路所采用的典型铁塔的防雷性能及其影响因素进行计算。

2、同塔多回线路的耐雷性能及综合性改善措施关键技术

对110kV、220kV电压等级同塔双回线路、同塔四回线路以及异电压等级220/110kV同塔四回线路的耐雷性能进行详细计算。比较计算分析各种影响线路耐雷性能的因素对降低线路跳闸率的作用。调查分析深圳电网架空送电线路的雷击故障情况。综合比较计算结果和调查分析结果,提出适于改善各种同塔多回线路耐雷性能的一系列措施。

3、新型塔型研究(防雷、防污)关键技术

分析输电线路典型铁塔的防雷现状、防污特性,找出典型铁塔,特别是220kV及以上同塔多回线路在防雷方面的不足之处,结合计算结果重新对铁塔结构进行优化设计,从而弥补典型铁塔在防雷方面的不足。

4、同塔多回线路不平衡绝缘研究

分析常规的降低输电线路雷击跳闸率的各种措施,并分析其成效,通过研究提出了“一回绝缘增强的不平衡绝缘方式”、“一回绝缘减弱的不平衡绝缘方式”和“平衡绝缘导线异名相排列”三种防雷措施,且比较分析,推荐采用“一回绝缘增强的不平衡绝缘方式”和“平衡绝缘导线异名相排列”两种方式。

5、复合材料杆塔及其防雷性能优化设计关键技术

广泛就复合材料及其在电力系统的应用情况进行调研收资;根据收资情况选定一种适合应用于输电线路杆塔的复合材料进行相关试验研究;根据复合材料特性及其试验结果进行复合材料杆塔的设计及各种性能的仿真研究;然后试制复合材料杆塔并进行整塔电气、力学试验;根据试验结果对杆塔进行优化设计并应用于实际线路。

三、项目应用探讨

分析引雷塔对输电线路进行防雷保护的原理,利用其“引雷而消雷”的原理选择在线路走廊密集、雷害事故频发的地方实践安装引雷塔进行试点。

220kV风岭线、坪核线是大亚湾核电站的保安电源,安全运行至关重要,针对其运行环境雷击次数多、防雷设计深度不足等特点,采取大规模安装线路避雷器、瓷质绝缘子更换为玻璃绝缘子等措施,提高风岭线、坪核线运行可靠性,确保大亚湾核电站的安全运行。

第26届世界大学生夏季运动会于2011年8月在深圳举办,从近3年深圳地区落雷次数看,6-8月份为雷电活动活跃期,雷电密度远高于非雷雨季节时的密度,根据落雷密度图和落雷分布图,雷电活动也主要集中在深圳西部的公明、石岩、龙华等地区。综合考虑深圳地理气候特点及历年防雷措施评估,采取了接地电阻改造以及安装线路避雷器(47回线路63基杆塔安装共计189支线路避雷器)等防雷整改措施,提高涉大保供电线路防雷能力。

针对220kV象平甲乙线等12回220kV线路及110kV龙李ⅠⅡ线等24回110kV线路雷击跳闸次数较多的特点,通过采取“疏”的方式(安装可控放电避雷针)及“堵”的方式(线路避雷器、防绕击水平横针)降低其雷击跳闸率,同时采取同横担异名相调整的方式降低同塔多回线路同时跳闸率。

四、结语

综上所述,随着我省国民经济的持续快速发展,全社会对电力的依赖程度日益增强。随着全球变暖等不利环境因素的增加,这些自然条件变得更加恶劣,各类自然灾害发生的概率也比从前增大不少,这些不利因素对高压输电线路的安全运行带来严重影响。因此,基于疏堵结合策略的指导下,采用差异化综合防雷技术可以有效地对问题进行解决。

参考文献:

[1] 程克娜.输电线路差异化防雷技术与策略研究[J].工业b, 2015(59):00334-00334

[2] 陈静豪.输电线路差异化防雷技术分析与策略探讨[J].工程技术:文摘版, 2016(8):00269-00269

论文作者:曹宁

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/18

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