論輸配電線路在特殊氣候條件下的安全運(yùn)行措施

管鑫　熊潔瑩

0.引言

某市位于亞熱帶的沿海地區(qū)，空氣的相對濕度大，霧氣重，污穢嚴(yán)重。一年中的夏季、秋季常有臺風(fēng)襲擊，雷雨天氣時(shí)間較長，是全國雷電日數(shù)最多的地區(qū)之一。近些年來該市電網(wǎng)發(fā)生了幾起在特殊氣候條件下的安全運(yùn)行事故。如2001年第四號強(qiáng)風(fēng)"尤特"，造成該市110kV線路2條停電，10kV配電線路跳閘達(dá)47條次（計(jì)及支線達(dá)148條次），估計(jì)損失負(fù)荷110MW?？梢姳Ｕ陷斉潆娋€路在特殊氣候條件下安全運(yùn)行的重要性，尤其是做好絕緣子的防污閃、線路防雷及防臺風(fēng)工作甚為重要。

1.絕緣子的防污閃

戶外絕緣子，常年受到工業(yè)氣體排放的煙霧、有害氣體或自然界鹽堿蒸汽侵蝕、塵埃沉積等污穢的污染，在毛毛雨、霧、或濕度大的天氣條件下，絕緣子表面的污穢塵埃被潤濕，表面電導(dǎo)劇增，使絕緣子的泄漏電流劇增，其結(jié)果使絕緣子在工頻和操作沖擊電壓下的閃絡(luò)電壓（污閃電壓）顯著降低，甚至有可能使絕緣子在工作電壓下發(fā)生閃絡(luò)。對于運(yùn)行中的線路，為了防止絕緣子的污閃，保證電力輸配線路的安全運(yùn)行，可以采取下列措施：

（1）對絕緣子進(jìn)行定期或不定期地清掃，或采用帶電水沖洗，可有效地減少或防止污閃事故。裝設(shè)泄漏電流記錄器，根據(jù)泄漏電流的幅值和脈沖數(shù)來監(jiān)察絕緣子的運(yùn)行情況，發(fā)出預(yù)告信號，以便及時(shí)進(jìn)行清掃。該市沿海的110kV壩頭變電站和外埔變電站每年都配合變電工區(qū)年檢進(jìn)行清洗，近二、三年內(nèi)均沒有發(fā)生污閃事故。

（2）在絕緣子表面涂一層增水性的防潮材料，如有機(jī)硅脂、有機(jī)硅油、地蠟等，使絕緣子表面在潮濕天氣下形成水滴，但不形成連續(xù)的水膜，使到表面電阻增大，從而減少了泄漏電流，使閃絡(luò)電壓不致降低太多。

（3）加強(qiáng)絕緣和采用防污絕緣子。加強(qiáng)線路絕緣的最簡單方法是增加絕緣子串中絕緣子的片數(shù)，以增大爬電距離，但只適用于受污范圍不大的情況，否則很不經(jīng)濟(jì)，因增加串中絕緣子片數(shù)后必須相應(yīng)地提高桿塔的高度；采用專用的防污絕緣子可以避免上述缺點(diǎn)，因?yàn)榉牢劢^緣子在不增加結(jié)構(gòu)高度的情況下使到泄漏電流爬電距離明顯增大。

（4）采用半導(dǎo)體釉絕緣子。這種絕緣子釉層的表面電阻為106～108Ω，在運(yùn)行中利用半導(dǎo)體釉層流過均勻的泄漏電流加熱表面，使介質(zhì)表面干燥，同時(shí)使絕緣子表面的電壓分布較均勻，從而能保持較高的閃絡(luò)電壓。

2.線路的防雷

由于輸配電線路的分布錯(cuò)綜復(fù)雜，鑒于目前的技術(shù)，對輸配電線路的防雷還不可能做到絕對的防雷；此外，雷擊線路時(shí)，雷電自線路入侵發(fā)、變電站所產(chǎn)生的雷電波也是威脅變電站的主要因素。綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)措施，提高線路的防雷能力應(yīng)以提高我市電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性為著重點(diǎn)。輸配電線路防雷性能的優(yōu)劣主要有兩個(gè)指標(biāo)衡量：一是耐雷水平，即雷擊線路絕緣不發(fā)生閃烙的最大電流幅值；二是雷擊跳閘率，即每100公里線路每年由于雷擊引起跳閘次數(shù)。所以要提高防雷水平，必須做好"四道防線"：①使輸電線路避免遭受直擊雷；②線路受雷后絕緣不發(fā)生閃絡(luò)；③閃絡(luò)后不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的工頻電??；④產(chǎn)生電弧后不中斷電力供應(yīng)。

針對這四道防線可以采用下列措施：

（1）架設(shè)避雷線。主要是防止雷電直擊導(dǎo)線，此外，對雷電流有分流作用，減少流入桿塔的雷電流，使塔頂電位下降；對導(dǎo)線有耦合使用，降低雷擊桿塔時(shí)絕緣子串上的電壓；對導(dǎo)線有屏蔽作用，可降低導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓。110kV及以上電壓等級的線路一般要全線架設(shè)避雷線。

（2）降低桿塔接地電阻。是提高線路耐雷水平防止雷電流反擊的有效措施，規(guī)程規(guī)定，有避雷線的線路，每基桿塔的工頻接地電阻，在雷季干燥時(shí)不超過下表所列數(shù)值：

（3）架設(shè)耦合地線。即在導(dǎo)線下方架設(shè)地線的措施，是增加避雷線與導(dǎo)線間的耦合作用以降低絕緣子串上的電壓，耦合地線還可起到對雷電流的分流作用。

（4）采用不平衡的絕緣方式。同桿架設(shè)的雙回線路，所采用的防雷措施不能滿足要求時(shí)，采用不平衡絕緣方式來降低雙回線路雷擊同時(shí)跳閘率，以保證不中斷供電。不平衡的原則一般是使二回路的絕緣子串片數(shù)有差異，這樣，雷擊時(shí)絕緣子串片少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線，增加了對另一回導(dǎo)線的耦合作用，提高了另一回線路的耐雷水平，使之不發(fā)生閃絡(luò)以保證另一回線路可持續(xù)供電。

（5）采用消弧線圈接地方式。我市的配電線路均采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，這可使得雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動(dòng)消除，不致引起相間短路和跳閘，而在兩相或三相著雷時(shí)，雷擊引起第一相導(dǎo)線閃絡(luò)相絕緣子串上的電壓下降，從而提高了耐雷水平。

（6）裝設(shè)自動(dòng)重合閘。由于雷擊造成的閃絡(luò)大多數(shù)能在跳閘后自行恢復(fù)絕緣性能，所以重合閘的成功率也較高，它是保證不中斷供電的有效措施。我市的配電線路一般都裝設(shè)有重合閘，除雙電源及電纜出線較長的線路外。

（7）裝設(shè)排氣式避雷器。一般在線路交叉處和在高桿塔上裝設(shè)排氣式避雷器以限制過電壓。特別是帶絕緣皮的配電線路，在受雷擊時(shí)的過電壓比較明顯，裝設(shè)排氣式避雷器是限制過電壓的一種有效方法。電纜進(jìn)、出線的可利用電纜與氣式避雷器聯(lián)合作用的典型進(jìn)線保護(hù)?，F(xiàn)我市帶絕緣皮的架空線路正在適當(dāng)位置安裝排氣式避雷器以限制過電壓。

（8）加強(qiáng)絕緣。對于高桿塔，可以采取增加絕緣子串片數(shù)的辦法來提高防雷性能，高桿塔的等值電感大，感應(yīng)過電壓高，繞擊率也隨高度的增高而增加，因此規(guī)程規(guī)定，全高超過40m有避雷線的桿塔，每增加10m應(yīng)增加一片絕緣子。

3.防臺風(fēng)工作

每年的臺風(fēng)多發(fā)生在夏季和秋季，臺風(fēng)的風(fēng)力強(qiáng)、降雨量大、影響范圍廣。根據(jù)這幾年來臺風(fēng)給該市電力線路所造成的破壞統(tǒng)計(jì)，常見有以下幾種故障：線路的桿塔倒塌；導(dǎo)線、避雷線、拉線、引線斷線、裂股；絕緣子爆裂；橫擔(dān)折；跌落式保險(xiǎn)燒壞；線路過電壓等。所以，應(yīng)在臺風(fēng)到來之前做好下列工作：

（1）加強(qiáng)、加固桿塔的基礎(chǔ)。檢查桿塔基礎(chǔ)是否下沉、外露，埋深是否足夠，桿塔本體是否受到破壞，若不符合規(guī)程規(guī)定的要求要及時(shí)采取措施，保證桿塔的完好性、安全性，這是防止倒桿塔的有效措施。特別要注意對終端塔、轉(zhuǎn)角塔的加強(qiáng)、加固。

（2）加強(qiáng)線路的巡視。檢查鐵塔、鐵橫擔(dān)銹蝕程度：檢查支撐絕緣子是否有裂紋；檢查線路、避雷線、拉線、引線是否銹蝕、松股、斷股、損傷或閃絡(luò)燒傷；檢查線路弧垂是否正常；檢查導(dǎo)線線夾，導(dǎo)線與絕緣子的綁線是否松動(dòng)；檢查線路對地、周圍建筑物、樹木和對其他交叉跨越設(shè)施的距離是否足夠。若上述不符合規(guī)程規(guī)定的要求的，要及時(shí)采取措施給予整改。在巡視時(shí)要特別注意樹木、竹子與線路的距離，由于樹、竹子在春季和夏季的生長速度比較快，它們在強(qiáng)風(fēng)中的擺動(dòng)幅度度較大，尤其臺風(fēng)到來枝杈時(shí)常被折斷，有時(shí)甚至整棵被連根拔起，這對線路所造成的威脅很大。

4.結(jié)束語

隨著工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的進(jìn)一步提高，電力用戶對供電的可靠性、安全性也有更高的要求，保障輸配電線路在特殊氣候條件下的安全運(yùn)行，更應(yīng)引起電力部門的充分重視。應(yīng)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上采取合理的措施，確保電網(wǎng)在任何條件下都能安全運(yùn)行。