输电线路差异化防雷工程实践及分析
输电线路差异化防雷工程实践及分析
摘要:目前对架空线路防雷的研究和工程实践趋向于架空输电线路差异化防雷。本文选取了一条线路进行了基于运行经验和时空差异化防雷评估,并根据防雷措施技术经济性评估进行资金最少化实施。
关键词:架空输电线路; 差异化; 评估模型; 防雷策略; 技术经济性;
中图分类号:TM863 文献标志码:A
Transmission lines differentiated mine engineering practice and
Analysis
Liu Tuo Sheng Yin Jiangsheng
(Loudi Electric Power Bureau of Hunan Electric Power Company,Loudi 417000,
Hunan Province,China )
Abstract: The lightning research and engineering practice of overhead lines for the current tends to the differentiate lightning. This paper selected a line to estimate based on operating experience and time-space-difference lighting performance, and then put it into practice with the minimum money based on the technical efficiency of the lighting measures.
Keywords: overhead transmission lines; differentiation; evaluation model; lightning protection strategies; technical and economic nature;
0 前言
在各类公开的报告和论文中,输电线路雷击跳闸为输电线路跳闸的第一要因。学界对输电线路防雷提出了各种方法,但在架空线路实际运行中并未取得理想的效果。为此,近几年,有各种文献提出输电线路差异化防雷并提出了各类具有可实行的方案,其中以国网电力科学研究院谷山强等提出的输电线路防雷性能时空差异化评估方法在电力系统内具有可行性意义,同时武汉大学电气工程学院赵淳提出的输电线路综合防雷措施技术经济性评估在跳闸率降低效果和工程费用等各方面作出了说明。
本文根据运行经验和输电线路防雷性能时空差异化评估的方法对一条220kV 的A 线路进行了差异化防雷工程试验,并通过两年的运行获得一定的经验。
[2][1]
1 防雷方法及评估
1.1 防雷措施
在工程实践中采取的防雷方主要分为架设避雷线和接地装置、安装线路避雷器、加强绝缘配置、改善接地电阻、加装各种形式避雷针等。在学界还有档距增设杆塔、减小避雷线保护角、架设耦合地线等各种防雷方法,但由于效费比等各方面原因在很少用于工程实践上。在这些防雷方法中,有些防雷方法在架设线路时普遍使用,因而称为一种普遍化防雷方法。,而其他方法架设线路时不普遍使用,一般根据实际需要进行选择,称为差异化防雷的方法。目前普遍化防雷方法只有安装地线、安装接地装置和改善接地电阻三种,其他的均可认为为差异化防雷方法。
1.2防雷评估
差异化防雷评估主要也分为四项,分为运行经验、技术经济性评估、线路防雷性能评估和防雷措施评估。但在A 线路进行防雷改造时,前四个评估基础上增加了输电线路防雷性能时空差异化评估,并将其作为输电线路时间和空间的差异作为一个重点考虑内容,来落实防雷措施。
1.3输电线路时空差异化评估
输电线路时空差异化是一个在电力系统内被规范接受的理念。该评估方法是采用输电线路走廊雷电参数网格统计,统计给定输电线路沿线路走廊的任意指定时间段内雷电参数,得出线路实际的地闪密度和雷电流概率密度分布,再用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各个区段在改指定时间段内的雷击跳闸率,并以输电线路防雷性能的设计值、规定值或运行经验值为参考划分评估等级,评估出输电线路防雷性能在空间上和时间上的差异。
2 A线路防雷评估及措施
2.1 A线路防雷评估
除了常规分析,A 线路采取结合运行经验进行了输电线路时间和空间的差异评估。为能清晰分析A 线路走廊沿线雷电活动分布情况,对A 线路采用“线路走廊网格法”。即将A 线路统计走廊半宽度取5km (即沿线路左右各取5km ),沿径向按固定基杆塔为一段对线路走廊进行划分,形成多个个区段,进行时空分析。通过分析发现每年最大平均地闪密度所在区段不经相同。统计5年的数据。在区段7和区段8附近为年平均高地闪密度区。而根据运行经验,区段6和区段7交界处高雷击故障区。
[1][1]
图1 A 线路分段统计区域年平均地闪密度分布图
2.2 A线路防雷措施
作为验证线路,技术经济性取最大值。根据各项评估,A 线路防雷措施包含有安装及改善接地装置、安装杆塔侧针、绝缘子调爬、线路避雷器四项。做为普遍性措施,每基杆塔进行了安装及改善接地装置和绝缘子调爬校验,受制于杆塔结构只对仅约20%的杆塔进行了绝缘子调爬。做为差异化措施,对杆塔保护角偏低的50基杆塔安装杆塔侧针;对区段6、7、8的39基杆塔安装避雷器。避雷器的安装主要覆盖区段6、7、8风险地形、700米以上大档距和历史跳闸点。
3 运行情况及效果
通过连续2年的运行,安装避雷器39基杆塔中,有31基杆塔避雷器动作,避雷器动作杆塔覆盖率为79.5%。动作的避雷器占全部避雷器的51.8%。从避雷器动作次数和覆盖面来看,根据运行经验和时空差异进行避雷器的选点安装有明显效果。实际运行中,该线路在未采取差异化防雷措施的区段发生了一次雷击跳闸,但总体跳闸率明显低于改造前的历史跳闸率,取得了良好的效果。
4结论
采取运行经验和时空差异评估的相结合的防雷方法,对线路进行采取安装杆塔侧针、绝缘子调爬和线路避雷器防雷措施的输电线路差异化防雷措施可有效降低雷击跳闸概率。对经费充裕的情况下,将线路处于的地形地貌加入评估,可更好的降低雷击跳闸概率。
参考文献
[1] 谷山强等. 输电线路防雷性能时空差异化评估方法[J]. 高电压技术,2009,第35卷,第2期:294-298.
[2] 赵淳. 输电线路综合防雷措施技术经济性评估[J]. 高电压技术, 2011 ,第37 卷,第2 期:290-296.
[3] 尚大伟. 高压架空输电线路施工操作指南[M]. 北京:中国电力出版社,2007.
[4] 国家电网公司. 电力安全工作规程(电力线路部分)[M]. 北京:中国电力出版社,2007.