(胜利石油管理局电力管理总公司河口供电管理区 山东东营 257200)
摘要:35kV线路在我国输配电线路中占有重要地位,但是35kV作为中低压等级输配电线路,一般无全线避雷线保护,且线路绝缘水平较低,受雷害影响很大。其雷击跳闸率占35kV线路总跳闸率的50%以上,因此降低雷击跳闸率对于提高线路的供电可靠性极其重要。本文以胜利油田河口供电管理管辖35kV线路作为研究对象,探讨提出提升35kV线路的有效防雷措施。
关键词:35kV线路;避雷线;线路避雷器
1 35kV线路雷害现状分析
1.1胜利油田河口地区35kV线路雷害概况
胜利油田河口油区35kV线路作为主要的油区输配电线路,管带了大量油井负荷和居民负荷,35kV线路雷击跳闸率已经占35kV线路总跳闸率的50%以上,给油田生产和居民生活带来不利影响。河口地区年雷暴日为40天,属于重雷区,每年6至8月是雷电活动频繁期。河口油区35kV线路受雷害主要发生在每年的5月至8月份,雷害跳闸与雷暴天气密切相关,雷电活动密集期内,雷害跳闸率显著上升。选取雷害故障多发的35kV盐陈线、呈三线和五合联线为研究对象进行35kV线路雷害分析。
1.2 线路雷害情况同异性分析
三条35kV线路均采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,在变电站进行端1.5-2km安装了单条架空避雷线,线路多采用3-4片的XWP2-70绝缘子,线路本体绝缘水平不高,造成线路受雷害影响打。对中段线路装设了少量线路避雷器,但同时发生了避雷器被击穿故障,避雷线脱扣装置未能脱扣而造成线路接地。
35kV盐陈线和五合联线,地处平原开阔地区,附近高压线路少且受雷害故障多为B相绝缘子被击穿,线路受直击雷影响较重。35kV呈三线附近有平行高电压等级的线路,受雷害故障后三相绝缘子都有损坏,线路受感应雷影响较重。三条线路避雷线均是从变电站出口1.5-2km架设,通过对避雷线接地测量发现三条线路多处存在接地电阻大于10Ω的情况。通过实际数据计算,三条35kV线路当发生电网单相接地电容电流均小于熄孤临界值11.4A,均可以可靠熄孤。
三条线路的绝缘子均为直线杆3片瓷质悬垂,承力杆为4片瓷质悬垂。其中盐陈线、呈三线为XWP2-70型绝缘子,五合联线为XP-70型绝缘子。通过试验测定,3片XP-70型绝缘子的冲击放电电压值为254.3kV,3片XWP2-70型绝缘子的冲击放电电压值为341.5kV。3片XP-70型悬式绝缘子的冲击放电电压值仅为3片XWP2-70型绝缘子的74%。
2 提升35kV线路防雷水平技术措施
2.1架设线路型避雷器
对于易发生雷击故障的35kV盐陈线,没有全线架设避雷线,其中50#-57#经常发生雷击绝缘子炸毁故障,不论直击雷或感应雷都容易造成危害。通过研究,建议对35kV盐陈线采用雷击易击杆塔两侧安装线路型避雷器的方案来提升易击段的防雷水平。35kV盐陈线安装了线路型避雷器后,由于自身绝缘水平还是较低,线路的耐雷水平整体上还是不高,必须结合消弧线圈,配合使用。由于无间隙避雷器长期工作在工频电压和雷电过电压的作用下,容易发生本体故障,所以必须安装脱离器,防止避雷器故障导致线路故障发生。
2.2降低杆塔的冲击接地电阻
通过对于目标35kV线路进线段杆塔接地电阻的测量,通过对现场实际测量数据分析看出:三条35kV线路的进线段杆塔存在部分接地电阻超标问题。过大的接地电阻容易造成雷电反击情况发生。由于土壤盐碱情况较重,造成位于地下的接地极以及接头腐蚀情况较为严重,由于大部分接地装置被加固体包绕,检修中难以检查发现并及时处理,造成了部分杆塔的接地电阻不达标情况的发生。建议对锈蚀避雷线接地下引线进行整体更换,使用外露式圆钢作为基地下引线,并在下引线与接地极连接部分做好防腐处理。已3年作为一个周期对杆塔接地进行检测,保证接地电阻不超过10Ω。
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2.3安装消弧线圈
当35kV系统采用中性点不直接接地的运行方式,并且35kV系统电容电流大于11.4A时,在35kV线路绝缘子在雷击时闪络,雷电流过后过大的工频续会形成持续的接地电弧,如果线路未安装自动消弧线路则不能自动熄弧,进而引起线路跳闸。因此建议对35kV系统电容电流大于11.4A的变电站35kV系统安装消弧线圈,降低35kV线路绝缘子在雷击闪络后的建弧率。
2.4线路装设自动重合闸
由于35kV线路绝缘水平不高、导线间距不大的因素,在雷击过电压引起绝缘子闪络,大风天气下的相间放电,鸟类、风筝或树枝等导致线路放电等故障在雷雨大风天气下很容易发生。对于这类型的故障,在保护动作后,电弧能够自行熄灭,故障点的绝缘可恢复。这时,当断路器重新合上,往往能恢复供电,大大减少停电时间,从而提高了供电可靠性。河口油区35kV线路多为单电源供电,线路结构简单。投运自动重合闸来弥补断路器误动、线路瞬时性故障引起的停电事故,提高供电可靠性是非常必要的。
2.5采用线路并联间隙技术保护
根据历史数据确定35kV线路的雷电易击段,在35kV线路易击段上可以使用线路绝缘子并联间隙技术保护。对于不同的绝缘子安装形式需要通过试验来确定间隙类型和间隙距离。且于位于易击段线路的进线段终端杆,应加装带串联间隙型避雷器,形成联合保护,以提高线路的耐雷水平。
2.6提高线路的绝缘水平
在35kV线路检修中,加强对零值、劣质绝缘子的检查和更换。检测一般使用目测法和电位分步法,保证运行中零值、劣质绝缘子被及时发现并更换。对于运行年代长,绝缘子整体老化严重的线路,可以考虑对全线绝缘子进行更换,特别对于易落雷35kV线路可以更换为复合横担绝缘子,提高线路的绝缘水平。
2.7有针对性的全线架设避雷线
35kV线路并不要求全线架设避雷线。本文提出对于绝缘水平低的易落雷线路,建议有针对性的全线架设避雷线。本文中,由于35kV五合联线绝缘水平偏低,其雷击跳闸率偏高,因此建议在35kV五合联线全线架设避雷线进行保护,并通过计算证实可以提高线路的耐雷水平。
3 结论
35kV线路并不是全线架设避雷线,且绝缘子也仅用3-4片,线路防雷措施薄弱,且如果35kV线路处于多雷区,那么雷击跳闸率则会显著增强。因此普遍存在采用传统的防雷措施已难满足安全可靠运行的要求。结合现场运行情况对35kV线路雷击跳闸率高的原因以及防雷措施进行研究,得出了如下结论:
1、确定易击段,在线路易击段上架设线路型无间隙避雷器。
2、确保杆塔的冲击接地电阻不大于10Ω。建议对锈蚀避雷线接地下引线进行整体更换,使用外露式圆钢作为基地下引线,并在下引线与接地极连接部分做好防腐处理。已3年作为一个周期对杆塔接地进行检测,保证接地电阻不超过10Ω。
3、对35kV系统电容电流大于11.4A的变电站35kV系统安装消弧线圈,实现中性点通过消弧线圈接地的运行方式,降低35kV线路绝缘子在雷击闪络后的建弧率。
4、35kV线路装设自动重合闸,投运自动重合闸来弥补断路器误动、线路瞬时性故障引起的停电事故,提高供电可靠性是非常必要的。
5、采用输电线路并联间隙技术保护,且于位于易击段线路的进线段终端杆,应加装带串联间隙型避雷器,形成联合保护,以提高线路的耐雷水平。
6、提高线路的绝缘水平,在35kV线路检修中,加强对零值、劣质绝缘子的检查和更换。对于运行年代长,绝缘子整体老化严重的线路,可以考虑对全线绝缘子进行更换,特别对于易落雷35kV线路可以更换为复合横担绝缘子,提高线路的绝缘水平。
7、全线架设避雷线,35kV线路并不要求全线架设避雷线。本文提出对于绝缘水平低的易落雷线路,建议有针对性的全线架设避雷线。
参考文献:
[1] 杨保初.高电压技术.重庆:重庆大学出版社,2002
[2] 李志娟,李景禄,宋珂,李鹏鸣.关于农网35kV线路防雷措施探讨.电瓷避雷器,2007
论文作者:冯飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
标签:线路论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 雷害论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 河口论文; 《电力设备》2017年第26期论文;