送电线路防污、防雷的综合治理

送电线路防污 防雷的综合治理送电线路防污 防雷的综合治理 珠海供电公司 广东 珠海 519000 摘 要 珠海属于亚热带季风区气候 其气象环境特点受海 洋影响 造成积污速度快 绝缘子串火 花放电严重 污闪跳闸 率高 且因雷暴日多 雷电活动强烈 其雷击跳闸率更高 在 论述防污闪的同时 也涉及防雷及风偏的综合治理 关键词 送电线路 防污 防雷 1 1998 2002 年春珠海地区污闪情况及原因分析 1 1 污闪故障 110 220 kv 线路 5 年中共运行 38 286 百公里 年 在此期间共 发生污闪跳闸 9 次 污闪跳闸率为 0 24 次 百公里 年 大于规 程推荐值的 0 1 次 百公里 年 污闪跳闸的特点是时间较集中且 多发 并非每年都发生 平均 2 3 年发生 1 次 从历史情况看 在 1991 2002 年春季珠海地区 110 220 kv 线路共发生污闪跳 闸 11 次 其间线路运行 46 039 百公里 年 污闪跳闸率为 0 239 次 百公里 年 而 1998 2002 年春季 5 年中有 3 年发生过污闪 跳闸 见表 1 污闪跳闸率远远超过了规程推荐值 因此 必须 进行综合治理 1 2 污闪原因分析 由于环境污染变化而未及时进行污区分布图的修改 因此爬 电比距的设防为 在 1999 年及以前 110 kv 线路采用 7 片防污 玻璃绝缘子 或防污型瓷绝缘子 下同 2 2 cm kv 220 kv 线路采用 13 片防污玻璃绝缘子 2 06 cm kv 若再考虑有效 系数 则只能达到 gb16434 规程中的 级污区的中下限要求 即使在 2000 年以后线路进行过少量调爬改造 在 110 220 kv 线路绝缘子串上各增加 2 片绝缘子 但未涂上 rtv 涂料 即外 绝缘介质未得到改善 因此仍只能符合规程中的 级污区中限 要求 而实际上根据近 6 年的盐密测量值及环境变化 污秽等 级已上升到 级上限和 级中限水平 即 2 78 2 85 cm kv 线路上采用合成绝缘子数量较少 在 1998 年及以前 在 110 220 kv 线路上批量采用某厂 fxbw4 型合成绝缘子共 900 多支 1999 年 在运行中抽查 6 支试验 均发现拉力下降幅度 较大 其主要原因是这批合成绝缘子是外楔式端头 而非整体 注射压接式端头 即第 3 代合成绝缘子 在 1999 年后至今虽然 使用了 1 800 支第 3 代合成绝缘子 但其中约有 1 500 支是 2002 年 3 月才更换的 受沿海地区的海盐污染 虽然珠海地区干旱日较内地少 见 表 1 但因受风向影响 海盐中含有大量 nacl kcl 等均匀附 着于绝缘子表面 海盐污染远不同于内地的 caso4 na2so4 k2so4 的非工业污染 前者薄薄一层盐密分 布均匀 虽盐密小但易产生火花 后者污秽层厚盐密分布不均 匀 虽盐密大一点但不易产生火花 环境污染影响日益严重 广东是全国酸雨最多的省份 其 酸雨面积高达 70 而且珠海受来自珠江三角洲工农业污染的 影响也逐年增大 据统计 1998 年共有 18 次酸雨 发生率为 26 7 而且不包括酸雾的占有量 下同 1999 年酸雨发生率达 31 3 到 2000 年酸雨发生率则高达 61 1 ph 值为 3 95 5 24 2001 年酸雨发生率更达 66 7 同时珠海特区开发 工业用地 挖山填土等尘土飞扬污染严重 珠海电厂密集出线 走廊受电厂 化工厂混合工业污染等影响 其积污速度惊人 2 1998 2002 年珠海地区雷击故障及原因分析 2 1 1998 2002 年雷击故障情况 珠海地区线路大多位于山地丘陵 其雷击跳闸虽绝对次数多 但折算为 td 40 日后 与 dl t 620 山区 n 比 仅 1998 年超标 其余值小于或接近规程值 见表 2 可见近 4 年治理的效果 2 2 雷击原因分析 珠海地区大部分线路 约 70 在山区 且土壤电阻率高 部 分接地电阻值偏高 造成耐雷水平低 跳闸率高 珠海地区雷电日多 设计取 td 75 日 属多雷区 每百公 里每年雷击次数的计算值为 td 40 日的 2 3 倍 线路多为双回同塔架设 三相导线为垂直排列 增加了杆 塔的高度 原设计绝缘子串 u50 冲击耐压水平低 在 1998 年及以前全面进行了接地电阻改造 1999 年开始采 用多种措施综合防雷 以降低珠海山区线路的雷击跳闸率 主 要措施有 安装线路氧化锌避雷器 在塔顶打拉线分流 架设 耦合地线 后因受台风影响碰线已拆除部分 双回路线路上采用 差绝缘 改善避雷线整体接触电阻等措施 均已取得了一定的 效果 但在实施操作方面 因技术 经济及地形等原因影响 很难普及改进 3 线路防污 防雷的综合治理 3 1 防污 防雷 防风偏是一个系统工程 需要经过安全 技 术 经济比较后 从中选择最佳方案 目前从国情和经济实力 出发 还不可能更换塔型加大塔窗来满足耐雷水平和爬距的增 大 只有在现有标准的典型塔下 从尊重实际和具体情况出发 校验其调爬后的风偏 在满足带电导线对杆塔及同塔双回线对 下横担的最小气隙的要求下 结合珠海地区实际进行调爬 3 2 防污闪因遵循 调爬是基础 爬 涂结合是完善措施 清扫 为辅助方法 的原则进行 珠海地区既是重污区 同时也是多雷 区 且因受规划限制 线路 70 在山地 因此调爬和防雷措施 要相互结合 才是最佳方案 3 3 送电线路防污调爬绝缘配置方案 1 据 3 1 节要求 对防污 防雷进行计算 并按风偏校验合格 得出如表 3 的主要调爬配置方案 2 调爬后的绝缘子串加长 从技术方面主要是控制 带电导线 对杆塔的最小空气间隙不小于表 4 数值加适当裕度 带电导线 对下横担距离 220 kv 不小于 2 2 m 110 kv 不小于 1 5 m 3 4 调爬后的风偏校验 按 dl t5092 设计规程典型气象 类的气象参数 并以珠海地区 多年的设计气象条件为依据 经过对珠海地区 16 种塔型的计算结果表明 110 220 kv 垂直 双分裂导线的最大串长 无论是合成绝缘子 2 片玻璃绝缘子 还是分别采用 9 片或 15 玻璃绝缘子 绝大部分满足带电导线对 杆塔的最小空气间隙并还存在裕度 且同塔双回对下横担亦能 满足 3 3 2 条要求 4 调爬前后的电气绝缘性能比较 表 5 为调爬前后的电气绝缘性能比较 从表中可见 与 220 kv 悬垂绝缘子串采用 13 片 15 片玻璃防污型绝缘子相比较 2 片 玻璃 合成绝缘子的防雷可近似 15 片玻璃绝缘子 其防污闪更 优 而且当合成绝缘子加上 2 片玻璃后 可消除单纯用合成绝 缘子造成的不明原因跳闸 也可提高合成绝缘子的 u50 雷电冲 击 防雷可近似 15 片玻璃绝缘子 其防污闪更优 而且当合成 绝缘子加上 2 片玻璃后 可消除单纯用合成绝缘子造成的不明 原因跳闸 也可提高合成绝缘子的 u50 雷电冲击 5 结 论 1 防污 防雷 风偏的综合分析论证只是一个开端 我国幅员 辽阔 各地气象环境差别很大 有待于全方位开发此方面的研 究 根据国情作出最佳的技术经济选择 2 线路直线塔调爬时选用 2 片玻璃绝缘子加一串第 3 代合成绝 缘子 个别采用双串 既满足了机械强度要求 防污和防雷水平 也得到相应提高 经风偏校验及对同塔双回下横担间隙检查后 能较好地满足沿海地区防污和防雷的要求 3 线路耐张塔在原来基础上 110 kv 线路增加 2 片 220 kv 线 路增加 4 片玻璃绝缘子 基本用双串满足耐张段的机械要求 同时 全串或部分涂复 rtv 涂料 改变绝缘子表面介质性能 当转角耐张杆塔经风偏检验适当加跳线串后 能满足沿海地区 防污 防雷及防风要求 4 通过计算 现有的典型标准塔大部分在增加绝缘子后能够满 足风偏要求 个别不能满足要求的塔型可使用一串合成绝缘子 或加耐张跳线串处理 5 预期通过上述方案进行调爬后 线路的污闪跳闸率和雷击跳 闸率可下降 37 5 40 参考文献 1 gb t16434 1996 环境污区分级及外绝缘选择标准 国家技 术监督局发布 1996 2 徐通训 徐