35kV架空输电线路与防雷措施

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35kV架空输电线路与防雷措施

叶开芳

(福建省尤溪县供电有限公司,福建尤溪365100)

摘要:结合35kV架空输电线路与防雷的实践经验,分析,总结多种防雷措施;在雷电活动频繁的"易击段,易击点及易击相"以及山

区和高土壤电阻率地区,采用综合防雷措施,能使线路投资省,改造快,效果好,是值得推广的技术.

关键词:35kV;架空输电线路;防雷措施

我国电力工业的高速发展对电网输电线路运行的安全

可靠性要求也越来越高.停电不仅影响人们的正常工作和生

活,还会造成巨大的经济损失和社会影响.据统计,由雷电引

起的跳闸事故占总跳闸次数的70%~80%,尤其是在多雷,土

壤电阻率高,地形复杂的区域,架空输电线路遭受雷击的概

率更高,严重威胁着电网安全和可靠运行.

目前,我国电力行业的常规做法:66kV及以上的架空输

电线路,沿全线架设避雷线;220kV及以上的架空输电线路,

设置双避雷线.然而,对于35kV的架空输电线路,由于历史,

经济等方面的原因,没有采用沿全线架设避雷线的方法,一

般只在变电站和发电厂的进出线段架设1--2km的避雷线.

35kV单回输电线路,途经高山多雷地带,年雷电日55天

以上,雷击故障频繁.为了提高电网运行的安全可靠性,我们

采取在变电站进出线段架设1～2km架空避雷线和安装线路

型避雷器等综合防雷措施,取得了良好效果.

1架设避雷线

架空避雷线是高压输电线路最基本的防雷措施,其主要

作用:(1)接闪作用,防止雷直击导线.(2)雷击塔顶时,分流

雷电流,降低塔顶电位.(3)对导线的耦合作用,降低雷击杆

塔时塔头绝缘(绝缘子串和空气间隙)上的电压.(4)对导线

的屏蔽作用,降低导线上的感应过电压.

35kv架空避雷线的技术要求:

(1)杆塔上避雷线对边导线的保护角越小,其遮蔽效果也

越好,一般采用2O.左右,山区单避雷线线路采用25.左右. (2)杆塔上两根避雷线之间的距离,不应超过避雷线与

导线间垂直距离的5倍.

(3)线路档距中央导线与避雷线间的最小距离,按雷击

档距中央避雷线时不使二者问的问隙击穿来确定.一般档距按规程SDJ一79推荐的经验公式计算:

S≥0.012L+1

式中,S为导线与避雷线间的距离(m);L为档距(m).

2安装避雷针

用避雷针来保护架空输电线路是不经济的,一般较少采用.当遇有下列情况时,可考虑使用避雷针.

(1)在雷害情况特别严重而又不能架设避雷线的线路段上,像杆塔机械强度不够等情况下.

(2)变电站进出线段未设置避雷保护线,而该段线路经

过地区的土壤电阻率又不高时.

(3)旋转电机的直配线路.

3降低杆塔接地电阻

对于一般的杆塔,改善其接地方式,降低其接地电阻,是

架空输电线路抗击雷电,防止跳闸事故最经济而有效的措施.因接地不良而形成的较高接地电阻,会使雷电流泄放通道受阻,提升了杆塔的电位.因此,必须加强接地网的改造工作,认真处理好接地系统的薄弱环节,使避雷线与接地体有可靠的电气连接.

有避雷线的线路杆塔不接避雷线时的工频接地电阻,在

雷季干燥时,不宜超过表1所列数值.

表1土壤电阻率及接地电阻

如果土壤电阻率很高,接地电阻难以达N30Q时,可采

用6～8根总长不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体,这时其接地电阻可不受限制.当土壤电阻率(p)过高,为

了达到规定的接地电阻,降低土壤电阻率比增加接地体数量或面积而更有利时,可用人工处理方法来降低土壤电阻率.

该方法是使用价廉,腐蚀性弱的盐类或电阻率较低的物质与土壤相混合,或将其埋于接地体附近.也可因地制宜,安装引

外接地体,把接地体敷设在土壤电阻率较低的地区,或采用

井式或深钻式接地体.

4加强线路外绝缘

增加绝缘子串片数,可提高架空输电线路的防雷性能.

绝缘子片数越多,其耐雷击的能力也越强.但是,绝缘子片数

的增加受杆塔塔头结构及投资的限制,一般杆塔只可增加

2～3片.另外,增加绝缘子片数对改善线路整体的防雷效果

不是十分明显.

5安装线路型避雷器

各地实践表明,避雷线的防雷效果在平原地区很好,而

在山区,因地形,地貌的影响,经常出现绕击,侧击等现象,使

得避雷线屏蔽作用失效.而35kV及以下线路,按规程一般只在发电厂,变电站的进出线段架设1～2km(下转第159页)

机电信息2009年第36期总第246期157

5RB试验及其参数

5.1送风机RB试验

5.1.1送风机R_B试验时的机组条件

机组负荷稳定在245MW以上;所有辅机运行状态良好,

备用可靠;锅炉燃油系统备用良好;最少4台以上磨煤机运

行:风烟系统两侧均运行;锅炉MFT各项保护投入;汽机ETS

各项保护投入;所有辅机的保护根据实际运行状态投入:

CCS方式投入,磨煤机,给煤机在自动调节状态,风量在自动

调节状态,过热汽温,再热汽温在自动调节投入,除氧器水

位,炉膛负压,氧量,一次风压等主要自动投入.

5.1.2送风机Pd3试验需进行的操作及要求关注的问题

热控人员检查Pd3逻辑状态,参数设置情况是否正确;确

认DCS系统R.B功能投入;确认DEH系统1LB功能投入;运行人员需根据辅机运行状态选择一台送风机手动跳闸;然后,检

查1t13报警状态;检查跳闸送风机的动叶应联锁关闭;检查跳

闸送风机的出口挡板应联锁关闭;检查运行送风机的动叶以

较快速度开启;检查磨煤机自动停止动作情况,应保留3台磨

煤机运行;检查对应给煤机自动停止情况;检查对应磨煤机

进出口风门挡板情况;检查运行磨煤机的给煤量应为23.33t/h,

并保持60s内不能操作;检查总燃料量应在79.6t/h左右;检

查给水流量应有较快的下降趋势;检查油枪自动投入动作情

况;CCS控制方式应为TF状态;检查压力控制方式应为滑压

状态:观察主汽压力,机组负荷下降趋势;分屏观察给水,汽

温,风烟,负荷中心画面上参数控制情况;观察其他辅机运行

情况;待机组负荷下降N2ooMw左右,机组进入稳定运行

后,运行人员启动跳闸的送风机.之后,在CCS画面上调出Pd3

复位按钮,复位RB状态,重新投入RB功能.

5.1.3送风机P.J3试验安全注意事项

发生油枪未正常投入时,运行人员手动启动相应的油层

程序,投入油枪:除非剩余磨煤机不足3台,否则不得投入其他

油枪;如果负压自动设定与测量值偏差大于等于正负800Pa并XueshuJiaoliu◆学术交流

无回头迹象时,运行人员切除负压自动,采用手动控制:若风

量自动设定与测量值偏差大于等于正负250t/h并无回头迹象

时,运行人员切除风量自动,采用手动控制;如果一次风压自

动设定与测量值偏差大于等于正负5kPa并无回头迹象时,运行人员切除一次风压自动,采用手动控制;如果给水流量水煤

比低于5或大于12并无回头迹象时,运行人员切除给水调节自动,采用手动控制;发生汽机ETSt~闸时,按照运行规程处理

等程序进行操作;发生锅炉MFT跳闸时,按照运行规程处理程序进行操作;本R_13试验重点关注风烟系统自动,汽温自动. 5.2一次风机及l风机RB试验

一

次风机Pd3试验时机组条件与送风机试验条件基础

上,将一次风量保护增加15s延时,尽量维持机组运行,以观

察各项参数变化情况.一次风机RB试验需进行的操作及要求关注的问题也与上个试验基本相同,只是复位时,要待负荷

降至175MW以下.安全注意事项,同送风机试验时一样.引

风机R_B试验与上述辅机跳闸试验步骤及关注事项基本一样, 不再重述.

6结语

(1)350Mw超临界直流炉发生RB时,其共性关键点在于

控制合适的水煤比,以避免机组出现水冷壁超温或汽温下降

过快,幅度过大等现象.这就要求机组燃料,给水控制回路的

设计应充分考虑不同工况下机组对燃料,给水扰动的动态响

应特性差异,以实现合理解耦.

(2)通过对350MW超临界机组Pd3控制策略优化,完善,

现场各工况下的Pd3动态试验证明只要机组相关设计合理,严谨,350MW超临界机组就能够成功投运Pd3功能,并将有利于机组及电网的安全运行.窭

收稿日期:2009—12—03

作者简介:文兵(1976一),男,本科,助工,从事火电厂热力过程

自动化专业维护工作,主要负责机组MCS控制系统.

(上接第157页)

避雷线,并不沿全线架设.因此,35kV及以下线路因雷击而

跳闸的事故非常频繁,电网的运行安全受到很大威胁.

我们通过多年实践证明在线路上安装线路型复合外套

金属氧化物避雷器,可极大地提高架空输电线路的抗雷击性能,降低线路雷击跳闸率.我公司从2007年开始,安排大量大修资金,对所有35kV架空输电线路进行防雷改造,在各杆塔增补接地的同时,在每条线路地处高山,多雷区,易击段等安装使用6～12组不等避雷器,运行情况良好,有力地保障了线路运行的安全与可靠性.

6结语

总之,架设避雷线,对提高反击耐雷有重要作用,但存在

绕击或侧击现象;加强外绝缘,受杆塔尺寸及投资的限制,无法有效地降低雷击的跳闸率;装设避雷针,投资较大,一般极少采用;降低杆塔接地电阻,对减少雷击反击跳闸率有决定性作用,但高土壤电阻率地区难以降阻,并且超过耐雷水平的雷电流仍将引起线路跳闸.

所以,高山多雷区地带没有全线架设避雷线的35kV及

以下架空输电线路,安装线路型避雷器是较合适的选择,它具有安装方便,性能可靠,维护简单,体积小,重量轻等优点. 安装线路型避雷器与全线架设避雷线的杆塔比较,能降低杆塔的高度及机械强度,降低施工难度,具有加快工程施工速度,节约投资,避免绝缘子闪络,减少跳闸停电等优点.35kV 架空输电线路的防雷实践表明,在雷电活动严重的"易击段, 易击点及易击相"以及山区或高土壤电阻率地区,采用综合防雷措施,投资省,改造快,效果好,很有推广价值.圜

收稿日期:2009—1卜10

机电信息2009年第36期总第246期159