大型水庫高壓輸電線路防雷改造的實踐分析

汪學(xué)軍　張帥軍

摘要：分析、討論水庫輸電線路的防雷難點，主要闡述了寧波市白溪水庫防雷接地實施措施和顯著的運行實效。

關(guān)鍵詞：水庫輸電線路；防雷接地；顯著；實效

1.概述：

白溪水庫是一座以防洪、供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合效益的大（Ⅱ）型水利樞紐工程。水庫流域面積254km？，經(jīng)兩條35kV輸電線路向電網(wǎng)發(fā)電同時供水。輸電線路是白溪水庫防洪、供水、發(fā)電的大動脈，是白溪水庫防洪閘門啟閉保障的第一道關(guān)隘，是將白溪水庫的一類優(yōu)質(zhì)水供往寧波市區(qū)人民的重要保障，是白溪水庫節(jié)能環(huán)保的電能輸送到四面八方的喉嚨。水庫輸電線路的安全運行，直接影響到了水庫運行的安全可靠性。因此，輸電線路的安全運行在水庫運行管理中占據(jù)舉足輕重的地位。

2.現(xiàn)狀分析：

白溪水庫處于浙東山區(qū)丘陵帶，所以雷電活動比較強烈。自2002年至2013年統(tǒng)計中，輸電線路的雷害事故每年發(fā)生十來次之多，占水庫機電類事故、障礙的一半以上，對白溪水庫防洪、供水、發(fā)電安全造成嚴(yán)重影響。輸電線路的安全可靠性直接影響水庫防洪興利，由于輸電線路對于水庫安全運行的重要地位，如何減少輸電線路的雷害事故成為水庫運行管理的一項重要課題。

3.改造方案：

從水庫終端塔到變電站共計93桿鐵塔，白溪水庫2004年至2005年對輸電線路增設(shè)6組避雷器，并在水庫電站內(nèi)部各電壓等級加設(shè)氧化鋅避雷器，可是從運行情況來看，起到的效果不明顯。2013年對輸電線路的14桿鐵塔進(jìn)行了接地改造試驗，因為山區(qū)泥土貧瘠、地形復(fù)雜、土壤電阻率高我們對現(xiàn)場地形土層經(jīng)過反復(fù)試驗，最后針對各桿塔情況不同分別進(jìn)行設(shè)計施工。

結(jié)合鐵塔現(xiàn)場實際情況，經(jīng)過分析，采取了伸長水平接地體，射形接地體，深井接地，更換土壤四種方式。

我們設(shè)土囊電阻率在1000Ω.m以下的接地環(huán)境為一類桿塔；土囊電阻率在1000Ω.m以上的接地環(huán)境為二類桿塔。

4.具體實施

4.1一類桿塔：

在桿塔基礎(chǔ)的兩個對角分別敷設(shè)兩條長50m水平接地體（考慮到山上地形復(fù)雜，工程量會有適當(dāng)增加，這僅是理論參考值，以實際施工數(shù)量為準(zhǔn)）；在土壤電阻率較高區(qū)域可在其中下部土壤較好的地方引出分支并加設(shè)垂直接地體共設(shè)60根。水平接地體采用中14的熱鍍鋅圓鋼，埋設(shè)深度為0.3m～0.5m，垂直接地體采用14mm*500mm的熱鍍鋅圓鋼。

如圖1

4.2二類桿塔：

在鐵塔四個角各放射出去一條長80m的水平接地體（考慮到山上地形復(fù)雜，工程量會有適當(dāng)增加，這僅是理論參考值，以實際施工數(shù)量為準(zhǔn)）；在土壤電阻率較高區(qū)域可在其中下部土壤較好的地方引出分支并加設(shè)垂直接地體，共設(shè)80根。水平接地體采用中14的熱鍍鋅圓鋼，埋設(shè)深度為0.3m～0.5m，垂直接地體采用Φ14mm*800mm的熱鍍鋅圓鋼。

如圖2

5.運行實效分析

白溪水庫輸電線路改造后的14桿鐵塔接地電阻均在10歐姆以下個別甚至達(dá)到5歐姆以下并經(jīng)過歷年的接地電阻測試均穩(wěn)定在10歐姆以下。2013年至2016年四年運行工況可以看到白溪水庫輸電線路雷擊故障大大減少，2013年雷擊跳閘次數(shù)1次、2014年雷擊跳閘次數(shù)無、2015年雷擊跳閘次數(shù)2次、2016年雷擊跳閘次數(shù)無、原來每年需要更換的高壓瓷瓶近幾年均沒有受到雷擊損壞。這樣成功的防雷接地改造令所有的工作人員驚嘆，值得推廣交流。

6.結(jié)語

通過對白溪水庫輸電線路防雷接地的改造實踐，說明防雷電是一個很值得深入探討的課題，防雷擊的重心往往放在追求高品質(zhì)的避雷器上而忽略了防雷接地這個根本。降低桿塔接地電阻，對防止雷擊跳閘，保證電網(wǎng)安全是非常重要的，加大對輸電線路防雷接地的維護(hù)，加強對雷電的預(yù)防，輸電線路防雷是“可控”的。