華錫集團110KV線路防雷整改可行性研究報告
能源環境
作者:黃朝禮
【摘 要】雷電給電力係統的所帶來的傷害,特別是對電力係統高壓輸配線路的傷害尤為嚴重,依據氣體滅弧理論,在110KV線路安裝一種具有主動抑製建弧率功能的噴射氣體滅弧防雷招弧角,當雷電對線路放電引起線路絕緣閃絡後,裝置噴射氣流,強迫電弧離開絕緣子根部再燃燒,從而避免了電弧對絕緣子及線路的燒傷及損壞,更有效地截斷工頻電弧,避免了由於雷擊引起的電弧熔斷、燒傷導線的事故、跳閘率升高等問題,為電力係統的安全運行提供了更有效的保證。
【關鍵詞】氣體滅弧;防雷間隙;跳閘率
一、前言
受自然地理位置的製約,我國是一個多自然災害的國家,特別是在中國南方,是中國乃至整個世界上的多雷地區之一,雷電對電力係統的破壞造成巨大損失,給電力係統的安全運行帶來極大的安全隱患。
廣西華錫集團股份有限公司是以礦山為基礎,集采礦、選礦、冶煉、深加工於一身的國有股份製大型聯合企業,有145#、147#兩條110KV高壓電力線路專供其礦山用電,為一級負荷。礦山位於桂西北多雷、強雷山區,雷擊架空送電線路的概率比較高,每年的雷雨季節,雷擊均會給安全供電帶來極大傷害,造成損失嚴重。
目前,該兩回110KV線路為共塔(杆)模式,線路大部分在崇山峻嶺之中穿越,最大檔櫃達1.8KM,采用避雷線、避雷器防雷模式。
避雷線、避雷器防雷這兩種防雷模式均存在不同程度的弊:
1、避雷線對防止雷擊造成的絕緣閃絡故障意義不大。145#、147#110KV線路采用共杆模式,這樣的模式導致了避雷線可覆蓋的麵積小,攔截雷電的漏洞擴大,線路遭受雷擊的麵積增大,導致輸電線路雷擊故障概率、雷擊停電時間增加。
2、避雷器本身具有比較明顯的防雷效果,但是避雷器容易受潮、易老化、使用壽命短等,並且運行成本巨大,設備購置、安裝、檢測試驗成本高,此外,避雷器故障具有隱蔽性,導致“帶病”的避雷器在線運行,失去防雷作用,當有雷擊時容易造成線路燒斷、燒傷等事故,而且避雷器損壞時呈現短路狀態,導致永久性短路故障,增加線路故障率。
從實際運行來看,每年的雷雨季節,均會有大量運行事故:
一、瓷瓶破裂是最為常見的現象,造成供電隱患;
二、避雷器炸壞,引起線路跳閘,影響正常供電,造成損失;
三、導線斷落,引發山林大火,這是最嚴重的事故,影響礦山正常生產及井下用電安全,除造成重大經濟損失外,因線路位於崇山峻嶺之中,檔櫃長,線路下方森林密布,修複極其困難,延長了停電時間、擴大停電範圍,且礦山井下用電為一級負荷,長期停電會引起淹井、甚至危及井下作業人員的生命安全,造成更為更嚴重的後果。
二、研究依據
當輸電線路遭受雷擊時會引起絕緣子串工頻閃絡從而產生電弧,這個強大的電弧可以引發絕緣子串的爆炸損壞、引起線路跳閘,影響安全供電。
國家電網防雷專家委員會委員、廣西大學教授專家王巨豐教授所率領的課題研究小組,經過反複研究和試驗,提出了“氣體滅弧防雷理論”,其基本思路是使用噴射氣流吹滅防雷保護間隙的電弧來實現輸電線路的防雷保護。