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基于陕西省电网电压结构的输配电线路安全运行分析

2012-08-22李谦秋

科技视界 2012年35期
关键词:避雷线闪络输配电

李谦秋

(平利县供电分公司 陕西 平利 725500)

在电力系统运行中,输配电线路有着广泛的分布,它所处的自然条件也复杂多样。现代电力系统的发展方向也随着其自身的快速发展而变得非常明确,即是向更高的电压等级、更远的输电距离和更大的容量等方向发展。在输配电的工作当中,需要做好以下三个方面的工作:第一,提高输配电线路运行的稳定性;第二,加强输配电线路的日常维护;第三,提高输配电线路的管理水平。

我国输配电产业体制改革大体上经历了四个历史发展阶段。国家独家垄断经营阶段,开始引入社会投资阶段,政企分离阶段和厂网分离阶段。图1中的实线框部分表示具有自然垄断性质的输配电产业。

图1 厂网分离阶段体制结构图

我国电力产业改革中突出矛盾的制约因素很多,但其中的一个重要因素就是输配电环节规制改革进程缓慢:电网投资不足,基础薄弱,急需加强建设。

自从国务院要求进行输配电体制改革以来,陕西省也有部门要求中央以陕西作为输配电改革试点,提出将330kV电网和110kV电网分开经营。但陕西电网不适合划分为330kV和110kV两个各自独立的电网来管理,因为陕西电网是一个330/110/35kV的电网,与全国大多数500/220/110/35kV电网不同,这些电网中,500kV和220kV线路是高压输电电网,而110kV线路则属于高压配电电网,界限十分清晰。而陕西电网中110kV线路,既具有高压配电功能,更具有高压输电功能,一旦将330kV电网与110kV电网分开管理,必将破坏电网的统一规划和统一调度,必将严重影响电网的正常运行和管理。陕西省部分电网电压结构如表1所示。

表1 陕西部分电网电压结构

在保证电网通畅稳定的运行过程中,天气环境是我们无法忽视的重要因素。在陕西省的大部分地区,夏季和秋季的雨水较多,属于典型的季风气候,空气湿度较高。每年都会有因为雨水天气的影响而引起输电配电网络事故的发生。可从绝缘子的防污和输配电线路的防雷两方面进行预防。

1)绝缘子的防污

暴露在露天环境中的绝缘子,经常会受到雨水的击打。伴随我国空气质量的下降,绝缘子的表层也会被覆盖各种污染物。在雾霾、雨水的天气环境影响下,绝缘子表层的一些污染物受到雨水的侵袭变的潮湿,导致绝缘的性能下降,并使得地漏电流增加,最后会使绝缘子的闪污电压不断下降,导致绝缘子在电网运行中闪络的几率不断变大。我们可采用以下两种方法对绝缘子污染引起的闪络进行处理。

(1)带电水冲洗。每隔一段时间,对暴露在外界的绝缘子进行清理去污,通过不断保证其表层的洁净,来减少闪污事故的发生。另一方面,工作人员应加大对绝缘子的监管力度,一旦某处出现漏点就迅速清理干净,预防事故的发生。

(2)防尘处理。通过对绝缘子表层涂抹地蜡或硅油等防水物,保证在雨水天气中,绝缘子的表面不会被水气侵入,既可以防止大气污染的积累,也可以有效保护绝缘子,降低泄漏的电流,预防安全事故的发生。

2)输配电线路的防雷

陕西省电网由于地理条件的复杂,其所处的电网环境也非常复杂,无法对整个电网进行全部的防雷。输配电线路的防雷功能主要的衡量指标有耐雷水平和雷击跳闸率两种。耐雷水平。主要指当输配电线路遭遇雷击时,不出现闪络的电流范围;雷击跳闸率。指每年一定距离的线路受到雷击而跳闸的次数。

因此,为了提升输配电线路的防雷水平,可以从以下四个方面进行。

(1)尽可能地使输配电线路避免直接受到雷击;

(2)线路遭受雷击后绝缘子不会发生闪络;

(3)发生闪络后,不会建立稳定的工频电弧;

(4)建立电弧后,不会中断电力供应。

为了达成上述几个方面的结果,我们可通过以下措施进行防护。

(1)架设避雷线

避雷线的架设是预防输配电线路被雷直接击中的有效手段。雷击对线路造成强大的电流,避雷线可以将其分流,降低流入塔杆的电流强度,降低塔顶点位。另外,避雷线可以对线路进行耦合,使得塔杆受到雷击时的绝缘子电压降低;还可以使得输配电线路的感应电压降低,当天气恶劣时屏蔽线路避免遭受雷击。

(2)架设耦合地线

架设地线的主要功能是增加输配电线路和避雷线两者的耦合作用,此措施可以有效地减少绝缘子的电压,使雷电的分流顺利进行。

(3)减小杆塔接地电阻

此措施的主要作用是有效防止雷电反击,增强线路的防雷能力。

(4)采用不平衡的绝缘方式

双回线路遭遇恶劣天气时,容易遭受雷击而跳闸。采用不平衡的绝缘方式,改变回路中的绝缘子数量,可以有效降低跳闸概率,防止断电事故的发生。当雷击发生时,绝缘子片数少的回路上发生闪络,此时这些线路就充当了地铁的作用,增强了另外的线路的耦合作用,从而保证另一侧回路在受到雷击后仍然可以继续供电。这种措施对促使电网的稳定运行效果明显。

(5)装设排气式避雷器

雷击时会出现过电压,排气式避雷器对此现象起着有效的限制作用。排气式避雷器一般设置在高塔上面,可以对有绝缘的线路产生的过电压进行有效预防。

(6)加强绝缘

高度越高的杆塔具备的等值电感也越高,在降雨天气下,遭遇雷击的概率也越高。可以通过适当地增加绝缘子串片数来增强杆塔的防雷性能。通常高度达到四十米的塔杆在装有避雷线的同时,高度每增加十米绝缘子就应增多一片。另外,在雷击频繁区,应使用轻便的绝缘子代替陶瓷绝缘子。由于雷击的瞬间能量巨大,可能会将绝缘子击穿而致其损坏,陶瓷绝缘子重量大,在高处为维修工作带来较大难度,因此采用轻便的绝缘子有利于出现故障后进行有效维修。

[1]童炳璋.对输配电线路安全运行的探讨[J].沿海企业与科技,2010(01).

[2]钱家骧,王俊锴,等.陕西电网电压结构不适合实行输配电分开[J].特稿专递,2011,08.

[3]殷展.中国输配电产业体制改革的模式和路径研究[D].上海社会科学院,2009,04.

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