(云南电网有限责任公司西双版纳供电局 666100)
摘要:本文主要研究了版纳地区雷电活动与输电网跳闸之间的关系,并针对两者的关系,提出了解决方案
关键词:雷击;跳闸;防雷措施
1.前言
2016年版纳地区雷电总数、雷电流幅值、雷电小时数、雷电日、地闪密度较2015年有所增加,导致2016年输电线路较2015年同比雷击跳闸次数增加。雷击跳闸次数和雷电总数、雷电流幅值、雷电小时数、雷电日、地闪密度数值变化有关系。西双版纳州两县一市范围内,勐腊县落雷总数、雷电小时、地闪密度较大,属于雷害较为严重区域,该区域内的线路容易遭受雷击,其次是景洪市区范围内线路,最后是勐海县范围内线路。研究雷电活动与输电网跳闸之间的关系具有重要的现实意义。
2.雷电活动与输电线路跳闸
2013-2016年输电线路跳闸故障点主要集中在景洪市辖区内,主要集中在景洪至大渡岗、普文区段,线路主要集中在220kV木景线上;其次故障点主要集中在勐腊县辖区内,主要集中在勐仑至勐醒、勐远、龙林区段,线路集中在110kV黎腊ⅠⅡ回线上;勐海县辖区内跳闸相比较少,主要集中在勐遮至星火山区段,线路集中在110kV顶佛线、海佛线、佛惠线上。通过雷电活动与输电线路跳闸之间进行对比表明,历年来采取的防雷措施在控制雷击跳闸方起到了一定的效果,雷电活动量的增加是今年同期雷击跳闸次数较多的主要原因。
3.雷击高发线路防雷措施布置情况
2013-2016年发生跳闸的线路,除500kV线路外,大部分线路已安装线路避雷器、防绕击避雷针等防雷装置。虽然多数故障杆塔并未安装防雷装置,但多数故障点附近都已安装防雷装置,同时也存在已安装线路避雷器杆塔雷击跳闸的情况。从故障杆塔接地电阻测量结果看,由于雨水多,泥土潮湿,接地电阻都比较低,未发现接地电阻不合格的杆塔。
4.输电线路防雷措施选型依据
4.1 雷电流特性分析
对110-500kV输电线路设计耐雷水平得出:一般情况下,绕击耐雷水平为10-30kA,反击耐雷水平为90-200kA。
通过LIS对雷电流特性分析得出:2013-2016年雷电流幅值均小于90kA的雷电流约为90%。故降低输电线路雷击跳闸率应选择的措施优选排序为:首选考虑防止绕击跳闸,其次考虑防止反击跳闸。
4.2基于电气几何模型(electro-geometrical model,EGM)的雷击绕击跳闸因素分析
图2的2条曲线分别是在平地和20°沿坡地貌下用EGM方法计算的绕击跳闸率随保护角变化的曲线。通过输电线路遭受雷击时输电线路屏蔽保护计算得出:保护角越小,避雷线对导线的屏蔽越好,在相同幅值雷电流下可减小导线的暴露距离,同时还可以减小最大绕击电流,这2个因素使绕击跳闸率减小。
从图3是在平地和20°沿坡地貌下用EGM方法计算的绕击跳闸率随呼高变化的曲线。可以看出,在平地地貌下,杆塔呼高在30m以上时对绕击跳闸率才有明显影响,而沿坡时,杆塔呼高对绕击跳闸率的影响几乎是线性,杆塔越高越易遭雷击,杆塔越高绕击率越大,地面对导线的屏蔽作用越弱,发生绕击率和绕击跳闸率也越高。同一塔型在尺寸上呼高不同时,改变杆塔高度的方法一般是改变呼高。
图4为沿坡与山顶地貌不同地面倾角下线路绕击跳闸率变化。可见绕击跳闸率随着地面倾角增加而急剧增加,这是由于当地面倾角的增加时地面对导线的屏蔽作用减弱,导线的暴露角度更大。
4.3 基于电气几何模型(electro-geometrical model,EGM)的雷击反击跳闸因素分析
实验表明:杆塔呼称高度由18m增加到48m时,线路反击耐雷水平显著降低,反击跳闸率随之明显升高;接地电阻增大,反击耐雷水平降低,反击跳闸率呈上升趋势;绝缘强度增加,反击耐雷水平升高,反击跳闸率下降。
5.结论
根据原因分析及判断结果,设备部将做好以下几方工作,以进一步减少线路雷击跳闸率:
一是鉴于雷电活动的不确定性防雷装置效果的有限性,对雷击跳闸每年一次及以下的线路不需安装其他防雷装置。日常维护中及时更换雷击及自爆绝缘子,加大通道清理,确保线路有良好的绝缘强度即可。二是雨季后对雷击跳闸率较高(每年2次及以上)的线路全线进行接地电阻测量,对不合格地网进行改造,对雷击跳闸率高、投运时间长和不合格电阻较多的线路采取整条线路接地改造的措施。三是对雷击跳闸率高(每年2次以上)的线路加装避雷器、防绕击避雷针及接闪器等综合防雷装置,提高线路耐雷水平。
论文作者:尹付光
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签:线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 版纳论文; 导线论文; 电阻论文; 《电力设备》2016年第22期论文;