肖重金1 罗俊华2 李敏3
1.武汉供电局汉口分局 武汉430012 2.国家电力公司武汉高压研究所 武汉430074 3.武汉雷泰电力技术有限公司 武汉430070
0 引言
近年来由于大气环境的恶化，线路大气过电压闪络或污秽闪络事故率呈上升趋势。武汉地区两起不同地点、不同电压等级的架空输电线路大气过电压闪络断线事故均发生在线路跨越河流段堤岸侧杆塔绝缘子串线夹位置，且事故处于不同年份但同一季节。本文针对这两起事故的共同特征和典型地理环境，以局部小气候、小环境角度，着重分析气流因素对架空输电线路大气过电压闪络断线事故的影响并提出相应的预防措施。
1 事故概况
1.1 35 kV阳船线
35 kV阳船线全长22.6km，该线路沿线环境复杂，跨越田野、树林、山丘、河流和堤坝。1994-08-29T17：44，正值雷雨天气，阳船线过流动作跳闸重合不成功，经查发现新河堤岸47#杆塔上的中、下两相线路在绝 缘子串的悬挂点发生断线事故。
47#杆塔为直线Π型水泥杆，高38m。采用三片耐张悬式绝缘子串固定导线，其附近有一砖瓦厂直接对线路排放烟尘污秽如图1。
1995-07-24和1996-06-04阳船线在同一地点又分别发生两起同样的闪络断线事故。
1.2 110 kV舵古二回线
110 kV舵古二回线全长4.887km，与舵古一回线全线共塔。沿线地势平坦，跨越农田、鱼塘、河流和堤坝。2000-06-24正值雷雨天气17：50，110 kV岱阳线舵古二回线路6#杆塔遭受雷击闪络，杆塔的上相导线从悬垂线夹处烧断造成断线事故，引起线路距离零序跳闸。杆塔的上相整串绝缘子剩下第三片绝缘子外观完整(见图2)。
舵古二回闪络断线事故位置的6#-7#杆塔线路段与前述阳船线闪络断线事故位置的46#-47#杆塔线路段的地形断面图(图1)极其相似，即舵古二回6#杆塔位于张公堤以北的藕塘之中，7#杆塔位于张公堤以南，附近有一条小河流，6#-7#杆塔之间的一档线正好跨越张公堤。
2 分析与讨论
2.1 事故特征
阳船线和舵古二回线闪络断线事故的共同特征是：1)闪络断线事故线段位置的地形断面图极为相似，均处于堤坝附近；2)导线均在线夹处熔断；3)发生闪络断线事故的杆塔接地电阻均较高；4)发生闪络断线事故地区的气候条件均为湿热多雷季节，而雷暴形成的条件是：a)非常湿润的空气；b)有使湿润空气上升并凝结成为水珠的气象和地形等潜在的大气不稳定性；c)靠近地面的空气产生强烈持久上升运动的激发［1］。因此需要研究气流作用与杆塔绝缘子串绝缘水平的内在关系以及其对线路闪络断线事故的影响。
2.2 闪络断线事故原因分析
阳船线和舵古二回线闪络断线事故均位于地形突变区域，且正处雷暴活动频繁季节，因河堤相对较高，故河堤两侧的杆塔高度高出其它杆塔，击杆率相对较大。同时气流在平坦的田野、河床表面流动，突遇高出地面的河堤，气流流速和方向随地形突变而变化，由于流速差异产生气差和气流反射，形成急剧上升气流；经河面和砖瓦厂时湿润且含污秽有一定电导率的上升气流包围绝缘子导致绝缘子串流注放电，形成绝缘子串电弧闪络，kA级的工频续流产生高温溶断导线、绝缘子伞裙因高温骤热而炸碎。
2.3 反事故措施及应用实效
经验表明，架空线路遭受雷害形成大气过电压反击包括二部分：一是雷击杆塔及杆塔附近的避雷线，雷电流从杆塔入地，产生较高的塔顶电位，使绝缘子串闪络 ；二是雷击避雷线档距中央，雷击点离接地点很远，雷电流遇到很大阻抗，雷击点电位升高并对导线放电。一般后者很少，故有避雷线的线路，反击跳闸主要为雷击塔顶及其附近避雷线。
据雷击有避雷线路杆塔顶部时耐雷水平的计算公式［2］可知：提高耐雷水平的有效措施包括：尽可能降低杆塔接地电阻值(一般10～25Ω)；合理选择塔型，一般拉线塔或门型塔的等值电感小于单杆；尽可能降低杆塔高度；减小分流系数β，即加大避雷线的分流作用，双避雷线的分流作用比单避雷线大，雷电活动较强的山区线路宜采用双避雷线；当杆塔结构已固定，不易将单避雷线改为双避雷线且接地电阻也不易降低时，可考虑在导线下面加装耦合地线；适当增加绝缘子片数或采用瓷横担，可提高绝缘子串的冲击绝缘水平U50%。根据分析及考虑改造成本后，阳船线采取了更换铁塔、新敷设一条架空地线的改造措施。改造完成后，导线呈上字形排列，避雷线的保护角满足要求，该地区至今再未发生雷击断线的事故。舵古二回线采取对5#、6#两基塔的接地电阻进行降阻改造措施，使其工频接地电阻值<10Ω，现运行状况良好。
3 结论
a.急剧上升的气流可能有利于绝缘子串放电形成，最终引发工频续流是架空输电线路在大气过电压下发生导线熔断事故的重要原因。
b.采用降低线路杆塔接地电阻、架设避雷线、适当增加绝缘子片数或采用瓷横担等措施可防止雷击断线。
参考文献
1 陈季丹，刘子玉.电介质物理学.北京：机械工业出版社，1982
2 DL/T620-1997.交流电气装置过电压保护和绝缘配合
|
网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）
