對輸配電安全技術(shù)的探討

一、概述

在沿海地區(qū)，尤其是亞熱帶，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，雷雨天氣時間較長。近些年來不少城市電網(wǎng)發(fā)生了在特殊氣候條件下的事故。輸配電線路在特殊氣候條件下的安全運(yùn)行顯得十分重要，特別是要做好絕緣子的防污閃、線路防雷及防風(fēng)工作。

二、絕緣子的防污

戶外絕緣子，常年受到工業(yè)污穢或自然界鹽堿、飛塵的污染，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，使絕緣子的地漏電流劇增，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，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，可以采取下列措施:

1.對污穢絕緣子定期或不定期地進(jìn)行清掃，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)視污穢絕緣子的運(yùn)行情況，發(fā)出預(yù)告信號，以便及時進(jìn)行清掃。

2.在絕緣子表面涂一層憎水性的防塵材料，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，表面電阻大，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)線路絕緣最簡單的方法是增加絕緣子串中絕緣子的片數(shù)，以增大爬電距離，但只適用于污區(qū)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)。因為防污絕緣子在不增加結(jié)構(gòu)高度的情況下使泄漏距離明顯增大。

4.采用半導(dǎo)體釉絕緣子。這種絕緣子釉層的表面電阻為10.6～10.8Ω，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。

三、輸配電線路的防雷

由于輸配電線路的分布錯綜復(fù)雜，鑒于目前的技術(shù)，對輸配電線路還不可能做到絕對的防雷。此外，雷擊線路時，自線路入侵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，提高線路的防雷可以提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。輸配電線路防雷性能的優(yōu)劣主要用2個指標(biāo)來衡量:(1)耐雷水平，即雷擊線路絕緣不發(fā)生閃烙的最大電流幅值;(2)雷擊跳閘率，每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)。所以要提高防雷水平，必須做4道防線:(1)使輸電線路不直擊受雷;(2)線路受雷后絕緣不發(fā)生閃絡(luò);(3)閃絡(luò)后不建立穩(wěn)定的工頻電弧;(4)建立電弧后不中斷電力供應(yīng)。針對這4道防線可以采用下列措施:

1.架設(shè)避雷線。主要是防止雷直擊導(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)線有耦合作用，降低雷擊桿塔時絕緣子串上的電壓。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。對于落雷密度較大的地區(qū)的35kV線路和重要的10kV線路也建議采用全線架空避雷線。

2.降低桿塔接地電阻。這是提高線路耐雷水平防止反擊的有效措施。規(guī)程規(guī)定，有避雷線的線路，每基桿塔的工頻接地電阻不大于10歐姆。

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，耦合地線還可增加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，采用的防雷措施不能滿足要求時，采用不平衡絕緣方式來降低雙回線路雷擊同時跳閘率，以保證不中斷供電。不平衡的原則一般是使雙回路的絕緣子串片數(shù)有差異，這樣，雷擊時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繼續(xù)供電。

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

6.裝設(shè)自動重合闡。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。城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。特別是帶絕緣的配電線路，在受雷擊時的過電壓比較明顯，裝設(shè)排氣式避雷器以限制過電壓是一種有效方法。電纜進(jìn)、出線，可利用電纜與排氣式避雷器聯(lián)合作用的典型進(jìn)線保護(hù)?，F(xiàn)帶絕緣的架空線路正在適當(dāng)位置安裝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。另外，鑒于瓷絕緣子和玻璃絕緣子在雷擊中容易出現(xiàn)擊穿損壞現(xiàn)象，且由于瓷絕緣子和玻璃絕緣子質(zhì)量較大，不便于快速搶修復(fù)電;建議在多雷區(qū)應(yīng)逐漸采用較輕便不易損壞的復(fù)合絕緣子，淘汰使用不便工作的瓷絕緣子和玻璃絕緣子。

四、輸配電線路的防風(fēng)工作

由于我國東南部沿海地區(qū)，在夏秋季節(jié)經(jīng)常容易遭受臺風(fēng)侵襲，且往往給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來較大的安全隱患。根據(jù)文昌供電局長期以來的運(yùn)行經(jīng)驗，為了減少臺風(fēng)對電網(wǎng)的影響，降低損失，可以采取以下措施:

1.加強(qiáng)、加固桿塔的基礎(chǔ)。在臺風(fēng)季到來前檢查桿塔基礎(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。特別要注意終端塔、轉(zhuǎn)角塔的加強(qiáng)、加固。

2.增加線路中防風(fēng)拉線的密度，如每隔2～3基直線桿安裝一組防風(fēng)拉線。該項措施在提高線路防風(fēng)能力方面有著很顯著的效果，尤其是在經(jīng)常被臺風(fēng)襲擊的海南沿海地區(qū)非常實用。

3.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;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。有不符合規(guī)程規(guī)定要求的，要及時采取措施給予更改。在巡視時要特別注意樹木與線路的距離，由于樹在春季和夏季的生長速度比較快，它們在風(fēng)中的擺動幅度較大，尤其風(fēng)害到來時常被折斷，甚至整棵被拔起，對線路的威脅很大