浅析110kV横江变电站10kV701大涡线雷击故障案例论文_何兆英

(佛山供电局 广东佛山南海 528225)

摘要:10kV架空线路一直存在着雷击干扰的问题,它影响着线路的安全可靠运行。本文对110kV横江变电站10kV701大涡线雷击故障案例进行详细分析和研究,提出了提高10kV架空线路防雷水平的一些具体方法和措施。

关键词:10kV;架空线路;运行环境;防雷改造

1. 前言

图1:2014-2016年中压线路故障原因

2014-2016年丹灶供电所共发生10kV线路故障149宗,其中“自然灾害-雷击”导致的10kV线路故障93宗,占比62%,详见下图1,所以降低10kV线路雷击故障是降低丹灶供电所故障率的一个重要手段。为此,选取了横江变电站10kV701大涡线雷击故障为案例进行详细分析。通过案例的分析和处理,找出一些切实可行的10kV线路防雷措施。

2. 10kV大涡线线路概况和运行环境分析

2.1 10kV大涡线线路概况

横江变电站10kV701大涡线于2001年7月投运,架空线长度为9.02km,电缆长度为2.467km。出线段缆采用ZRYJV22-3X300电缆敷设,干线架空线采用LGJ-240导线架设,干线电缆采用ZRYJV22-3X240和ZRYJV22-3X300电缆敷设,干线的33T1(负荷开关)、62T1(断路器)和76T1(负荷开关)把线路分成4段,该线路供电配变数为28台,装变容量为15160kVA。详见图2。

10kV大涡线于2014年至2016年共发生9次跳闸事件(详见表1),3次为永久故障跳闸事件,跳闸时间全部集中在每年雷雨季节,雷击故障占比达100%。

2.2 运行环境分析

10kV701大涡线自横江变电站出线后,大部分跨越农田、鱼塘、花场、河涌、公路等空旷区域。

(1)干线#1-#33段的架空线为LGJ-240导线,线路走廊为鱼塘区(如图3),地段空旷,与725鲤鱼线同杆架设,分别接入兴达支线、石西朗支线和石东朗支线。除开关刀闸台变有避雷器外,线路无其它避雷措施。

(2)干线#34-#62塔,导线型号为LGJ-240,沿着丹横路架设(如图4),线路右侧有河流,地段空旷,与725鲤鱼线同杆架设,分别接入东朗中支线、东朗南支线和东朗北支线。除开关刀闸台变有避雷器外,线路无其它避雷措施。

图5:干线#63-#86段的线路走廊 图6:干线#87-#96段的线路走廊

(4)干线#87-#96塔为LGJ-240导线,与725鲤鱼线同杆架设,周边空旷地、建筑较矮(如图6)。无支线接入。除开关刀闸台变有避雷器外,线路无其它避雷措施。

3. 10kV701大涡线故障情况分析及防雷改造

10kV701 大涡线2014年至2016年发生故障共9次,全部为雷击故障,因此雷害是导致10kV大涡线的故障主要原因,同时还可以看出10kV大涡线的雷击故障呈现上升趋势,以下专门对该线路雷击故障情况进行分析。

3.1 10kV大涡线2014-2016年雷击故障情况

从表1数据可看出,2014年-2016年期间线路发生故障次数达9次,年均3次,其中永久故障3次;投运至今除配变及电缆头、开关安装避雷器外,无其他有效防雷措施,值得注意是,近三年为投运以来故障次数最多,特别是2016年,雷击故障多达5次,这显然与已安装避雷器老化及接地网劣化阻值升高,雷害次数比较多有着密切关系。

3.2 10kV大涡线存在问题分析

(1)由于线路大部分架设在农田、鱼塘间和公路边,所处地形十分平坦空旷,易遭受雷击。

(2)通过2016年6月13日对10kV大涡线开展特巡,抽查检测大涡线接地电阻6组,不合格的有4组,占比67%(详见表2)。由于10kV大涡线架空线路大部分杆塔以水泥杆为主,无接地线,且铁塔接地电阻阻值偏高,部分电阻值出现不合格,可能会影响雷击过电压有效的释放。

表2:6月13日丹灶所特巡大涡线抽查接地电阻测试结果

图8:#1-#33段的避雷线 图9:#63-#86段的避雷线 图10:#87-#96段的避雷线

(2)由于架空避雷线的保护原理是通过耦合降低导线感应过电压水平,架空避雷线对对直击雷过电压抑制作用,其不足之处是定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络,这从西樵供电所6回已安装架空避雷线的10kV线路雷击跳闸事件可以得到验证,所以安装避雷线后并不能100%确保线路不被雷击,因此需配合安装避雷器以防止绕击闪络。由于10kV701大涡线干线#62塔后段为花场、农田等空旷地带,结合故障情况与地理环境来看属雷击黑点,按照《佛山南海供电局配电网中压架空裸导线防雷配置原则》每2-4基杆塔即安装一组10KV雷击闪络保护器,剔除#1塔、#8、#26、#28-1塔、#33塔、#66塔、#76塔、#84塔、#93塔、#95杆、#96塔已有避雷器外,我所在干线#3、#6杆、#10杆、#12杆、#15杆、#18杆、#21塔、#24杆、#30塔、#63、#64、#68、#69、#76、#77、#78、#79、#84、#85、#86、#89和#90安装了10KV雷击闪络保护器,在李边朗支线#2、#5、#7、#9和#11安装了10KV雷击闪络保护器。

(3)由于10kV701大涡线干线#34-#62塔线路位于公路边,结合故障情况与地理环境来看也属雷击几率相对较少,考虑投资成本计划我所对这段线路和东朗南支线#8杆只安装10KV雷击闪络保护器。按照《佛山南海供电局配电网中压架空裸导线防雷配置原则》每2-4基杆塔即安装一组10KV雷击闪络保护器,考虑到#43杆、#49杆、#51杆、#53杆、#62塔和东朗南支线#2、#3、#4、#6和#11已有避雷器,所以我所在干线#36杆、#38塔、#40杆、#45杆、#48塔、#53塔、#56杆、#60塔和东朗南支线#8杆安装了10KV雷击闪络保护器。

有利于提高线路防雷能力,还有每两年开展一次10kV架空线路防雷接地装置检测工作,确保接地装置合符标准,也是提升10kV架空线路防雷水平的重要措施。

5. 结束语

通过10kV大涡线的防雷改造经验,丹灶所在2017年和2018年投入资金约350万元,陆续对丹灶供电所18条雷击故障率较高的10kV线路进行了防雷改造,提升了丹灶供电所配电线路的防雷水平。经统计,2017年~2018年11月丹灶所配电线路雷击故障为27宗,基本为瞬时故障,永久故障只在2017年6月14日发生了一起箩行站706沙涌线雷击故障,相比2014年~2016年配电线路雷击故障数量大幅下降。降低10kV线路雷击故障率,不仅是降低线路故障率的重要手段,也是反映出供电部门对10kV线路的管理水平与能力。通过10kV701大涡线的防雷案例分析和处理,我们提炼出一些提高10kV线路防雷水平的技术手段和措施,但降低10kV线路雷击故障率非一朝一夕之事,需要我们在今后的工作中坚持探索,不断应用新技术和新方法。

6. 致谢

麦树炳和凌忠标为本文提供现场的图片资料和对本文修改提供了宝贵意见,谨此致谢。

参考文献:

[1]王一石.10kV配电线路防雷措施探究[J].低碳世界,2013,(21):46-47.

[2]郭刚.10kv配电线路防雷措施研究[J].黑龙江科学,2014,(12):293-293. DOI:10.3969.

[3]钟鑫.浅谈10kV配电线路防雷措施[J].通讯世界,2014,(13):106-106,107.

作者简介:

何兆英,男,1973年12月出生,广东佛山南海人,长期在供电所从事配电工程施工管理工作和配网运行维护管理工作,在运行维护和配电工程施工管理工作方面积累了较丰富的工作经验,本文于2018年9月撰写。

论文作者:何兆英

论文发表刊物:《河南电力》2018年22期

论文发表时间:2019/6/20

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