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氧化锌避雷器安装与绝缘子用途
- 2019-07-09 -
1. 设备分类 1.1架空地线 架设架空地线是高压、超高压线路防雷的基本措施,架设于输电线路杆塔顶端,其保护原理是:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变,在架空地线顶端,形成局部电场强度集中空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向架空地线放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免受雷击。架空地线的材料一般是镀锌钢绞线,特殊情况下也用钢芯铝绞线或镁铝合金绞线。架空地线在杆塔上的位置如下图所示。 图 架空地线在杆塔上的位置 架空地线使雷云先导放电电场畸变的范围(即高度)是有限的。当雷电先导刚开始形成时,架空地线不能影响它的发展路径,如下图(a)所示,只有当雷电先导通道发展到离地面一定高度H(称为定向高度)时,架空地线才可能影响雷电先导的发展方向,如下图(b)所示,使雷电先导通道沿着电场强度最大的方向击向架空地线。这个雷电定向高度H与架空地线架设高度h有关,根据模拟实验,h≤30 m,H≈20h;h>30 m时,H≈600h。 1.2绝缘子 输电线路绝缘子(串)架设于输电线路与杆塔之间,主要承担电气绝缘和机械支撑的作用,还要承受覆冰、风偏、舞动、地震等极端气候条件导致的极端机械负荷以及雷电和操作引起的过电压。输电线路绝缘子(串)主要有盘形悬式玻璃绝缘子、盘形悬式瓷绝缘子、棒形悬式复合绝缘子串等,如下图所示。当输电线路遭受雷击时,若绝缘子串的绝缘性能足够强,则可以保证其不被击穿,确保输电线路与杆塔之间的电气绝缘,从而保证输电线路的电气可靠性。 (a) 盘形悬式玻璃绝缘子 (b) 盘形悬式瓷绝缘 (c) 棒形悬式复合绝缘子串 1.3接地装置 接地装置是指埋设于土壤中并与每基杆塔的架空地线及杆塔本体有电气连接的金属装置,其作用是将雷电流引入大地并迅速扩散,以保护线路免遭过电压危害。当落雷时,架空地线上将作用有很高的雷电压,由于架空地线通过每基杆塔的接地线和接地体与大地相连,可迅速将雷电流在大地中扩散泄导,从而降低杆塔点位,保护线路绝缘子不被击穿闪络。 接地装置主要包括接地引下线和接地体。接地引下线是连接架空地线、杆塔与接地体的金属导线,常用材料为镀锌钢绞线。接地体是指埋入地面以下直接与大地接触的金属导体,可分为自然接地体和人工接地体两种。自然接地体是指直接与大地接触的金属构件、拉线和杆塔基础等;人工接地体是指专门敷设的金属导体。只有在土壤电阻率较低(300Ω•m以下)的地区,自然接地体才有作用。在大多数情况下,单纯依靠自然接地体是不能满足要求的,需要装设人工接地装置,即进行接地改造,如下图所示。 图 人工接地体 人工接地体分为水平接地体和垂直接地体两种。水平接地体一般采用圆钢或扁钢,其长度和根数根据电阻值的要求确定,其埋深不小于0.8m。垂直接地体一般采用角钢或钢管,垂直埋设于地下。接地装置的规格,既要满足热稳定的要求,又要耐受一定年限的腐蚀,与接地引下线的连接应该牢固可靠。 1.4线路避雷器 线路避雷器通常是指安装于架空输电线路上用以保护线路绝缘子免遭雷击闪络的一种避雷器。线路避雷器运行时与线路绝缘子并联,当线路遭受雷击时,能有效地防止雷电直击和绕击输电线路所引起的故障。 线路避雷器的分类如下避雷器分类图所示。从间隙特征上讲,线路避雷器大体上分为无间隙和有间隙避雷器两大类,有间隙避雷器又有外串间隙和内间隙之分,由于产品制造和运行方面的综合原因,内间隙避雷器在线路上几乎不用,因此有间隙线路避雷器通常是指外串联间隙避雷器。有间隙线路避雷器作为主流的线路避雷器,又有两种主要形式,即纯空气间隙避雷器和绝缘子支撑间隙避雷器,如下图所示。 图 线路避雷器分类 图 带绝缘支撑件间隙线路避雷器 图 不带绝缘支撑件纯空气间隙线路避雷器 图 带脱离器的无间隙线路避雷器 无间隙线路避雷器主要用于限制雷电过电压及操作过电压;带外串联间隙线路避雷器由复合外套金属氧化物避雷器本体和串联间隙两部分构成,主要用于限制雷电过电压及(或)部分操作过电压。近十几年来,国内外采用带外串联间隙金属氧化物避雷器,大大提高了金属氧化物避雷器承受电网电压的能力,又具有更好的保护水平,因此EGLA(带外串间隙线路避雷器)是应用最广泛的线路避雷器,其基本构成如下图所示。 图 EGLA的基本构成 我国在20世纪90年代开发出了带脱离器的无间隙避雷器,35~500kV线路型避雷器均有多年应用经验,最长运行时间已有十多年之久,取得了良好的防雷效果。但是鉴于对安装于交通不便的野外特别是山区等,无间隙避雷器的维护是一个普遍的问题。另外,由于目前国内绝大多数脱离器的性能、质量和可靠性不好,屡次发生避雷器还是完好的脱离器却动作了,或者避雷器已损坏了但脱离器仍未动作的现象。鉴于这些原因,近些年的线路避雷器的安装应用普遍集中于有串联间隙避雷器上。 相对而言,带串联间隙避雷器的优点比较明显,具体体现在: ①通过选择间隙距离,可使线路避雷器的串联间隙只在雷击时才击穿,而在工频过电压和操作过电压下不动作,从而减少避雷器的不必要的动作次数; ②串联间隙使避雷器的电阻片几乎不承受工频电压的作用,延长了避雷器的寿命,从而减少避雷器的定期维护工作量; ③如避雷器本体发生故障,带串联间隙结构可将有故障的避雷器本体隔离开,不致造成绝缘子短路而引起线路跳闸。 1.5并联间隙 输电线路并联间隙技术是利用在绝缘子串两端并联一对金属电极构成间隙,使雷击线路时闪络发生在该间隙处,从而保护绝缘子串免受电弧灼烧的一种输电线路防雷技术。并联间隙及其电极合称并联间隙装置,又称招弧角或引弧角。根据绝缘子种类不同,并联间隙装置分为瓷和玻璃绝缘子用并联间隙装置和复合绝缘子用并联间隙装置。 绝缘子串两端并联一对金属电极,构成保护间隙,通常保护间隙的长度小于绝缘子串的串长。正常运行时,间隙装置具有均匀工频电场的作用;架空线路遭受雷击时,绝缘子串上产生很高的雷电过电压,但因保护间隙的雷电冲击放电电压低于绝缘子串的放电电压,故保护间隙首先放电,接续的工频电弧在电动力和热应力作用下,通过并联间隙所形成的放电通道,被引导至电极端头,并固定在电极端头上燃烧,最终借助电动力沿电极端头吹开及消散,从而保护绝缘子免于电弧灼烧。常见的并联间隙电极型式有棒型、球拍型、环型等,如下图所示。 图 棒-棒型式并联间隙电极 图 球拍-棒型式并联间隙电极 图 环-环型式并联间隙电极 当闪络发生在绝缘子串表面时,如绝缘子串发生污闪、湿闪、冰闪等,接续产生的工频电弧在电动力和热应力作用下,沿着并联间隙电极向远离绝缘子串的方向运动,直至到达电极端头,同样保护绝缘子免于电弧灼烧,如下图所示。 图 输电线路并联间隙技术原理 输电线路并联间隙技术原理简单、安装方便、经济性能优良,是对现有防雷保护技术的有力补充。相对于降低杆塔接地电阻、减小架空地线保护角、架设耦合地线、安装线路型避雷器等“堵塞型”防雷技术来说,输电线路并联间隙技术属于“疏导型”防雷技术,即对于线路无法耐受的雷击,使闪络在预定的并联间隙处发生,并疏导工频电弧,有效保护绝缘子。虽有雷击闪络,但无永久性故障,重合能够成功。随着我国电网的快速发展,网架结构越来越强,大量SF6开关、微机化继电保护和重合闸装置普遍使用,输电线路并联间隙技术对于保护绝缘子、提高重合闸成功率、减少非计划停运时间等起到很好的作用。若此项技术应用成熟后,雷击跳闸重合成功后无需寻找故障点和更换绝缘子,并且还可以疏导其他原因闪络后的工频电弧。 1.6避雷针 1.6.1 可控放电避雷针 可控放电避雷针是一种安装在输电线路杆塔顶部的一种具有特殊结构的避雷针装置,如下图所示。可控放电避雷针的应用目标是降低线路的绕击率以降低线路的雷击跳闸率。 图 可控放电避雷针安装现场 可控放电避雷针由主针、动态环、储能元件、接地引下线等组成,如下图所示。它的技术原理是:通过这种结构设计,使动态环、主针分别通过非线性电阻和储能元件与地绝缘,针头电位处于浮动状态,电场比较均匀;当雷云来临时,储能装置通过感应雷云电场进行储能,当超过设定的临界值时储能装置向主针本体放电,使主针电位发生瞬时改变,此时动态环电位仍保持不变,从而使主针针头电场发生瞬时畸变,以期诱发上行先导,拦截雷电下行先导,保护被保护物体免遭雷击。 图 可控放电避雷针结构示意图与实体图 1.6.2 侧向避雷针 侧向避雷针主要有塔头侧针和架空地线侧针两种形式,其通过在杆塔或架空地线上安装水平侧针,以增强杆塔和架空地线对于弱雷的吸引能力,增加保护范围而达到降低输电线路绕击率的一种防雷技术。架空地线侧针安装维护难度大;在运行过程中,甚至出现过拉断地线的情况,因此应当谨慎使用。 图 塔头侧向避雷针 图 架空地线侧向避雷针 2. 使用原则 2.1架空地线 2.1.1 重要线路 重要线路应沿全线架设双地线,地线保护角一般按下表选取。 表 重要线路地线保护角选取 对于绕击雷害风险处于Ⅳ级区域的线路,地线保护角可进一步减小。两地线间距不应超过导地线间垂直距离的5倍,如超过5倍,经论证可在两地线间架设第3根地线。 2.1.2 一般线路 除A级雷区外,220kV及以上线路一般应全线架设双地线。110kV线路应全线架设地线,在山区和D1、D2级雷区,宜架设双地线,双地线保护角需按下表配置。220kV及以上线路在金属矿区的线段、山区特殊地形线段宜减小保护角,330kV及以下单地线路的保护角宜小于25°。运行线路一般不进行地线保护角的改造。 表 一般线路地线保护角选取 2.2绝缘子 线路绝缘子的配置首先应满足一般杆塔的设计要求,即使线路能够在工频持续运行电压、操作过电压及雷电过电压等各种条件下安全可靠的运行,对海拔不超过1000m地区的输电线路,操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数不应小于表6‑3所列数值。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表6‑3的基础上增加,对110kV、220kV输电线路增加一片,500kV输电线路增加两片。跳线绝缘子串的绝缘水平应比耐张绝缘子串低10%。 表 线路悬垂绝缘子每串最少片数和最小空气间隙 90%以上的直击雷为负极性雷,在雷电冲击电压作用下,当雷击塔顶或地线时,相当于在导线上施加正极性雷电冲击电压于绝缘子上,所以,线路绝缘子串应采用正极性雷电冲击击穿电压的数据。根据大量试验资料表明,绝缘子串的雷电冲击闪络电压和绝缘子型式关系不大,而主要决定于绝缘子串长。一般说来,绝缘子串的50%放电电压可用下式求得: U50%=533Lx+132 式中,U50%为绝缘子串50%冲击放电电压,单位为kV;Lx为绝缘子串长度,单位为m。 可以通过以下方式提高线路的绝缘水平: 2.2.1 加强绝缘 加强绝缘配置能直接提高输电线路的耐雷水平,使线路反击耐雷水平得到提高,对绕击耐雷水平也有改善,降低线路总体雷击跳闸率。但是,除经济因素外,加强绝缘还会受杆塔头部绝缘间隙及导线对地(或交叉跨越)安全距离的限制,故只能在有限的范围内适当增加绝缘子片数或复合绝缘子干弧长度来提高绝缘水平。处于C1~C2雷区的线路使用复合绝缘子时,干弧距离宜加长10%~15%,或综合考虑在导线侧加装1~2片悬式绝缘子;处于D1~D2雷区的线路,在满足风偏和导线对地距离要求的前提下,使用复合绝缘子时,干弧距离宜加长20%,或综合考虑在导线侧加装3-4片悬式绝缘子。 2.2.2 使用复合绝缘材料 相比传统的瓷、玻璃绝缘材料,硅橡胶复合绝缘材料制作的伞群耐受雷击闪络后的工频续流电弧性能更好,电弧灼烧引起局部温度升高不会破坏复合绝缘伞群,雷击不易造成复合绝缘子掉串掉线、发生永久性接地故障,重合闸成功概率高,而瓷/玻璃伞群则容易发生应力破碎。线路绝缘复合化对线路防雷保护是有益的。多雷区若使用复合绝缘子,宜加长10%~15%,并注意均压环不应大幅缩短复合绝缘子的干弧距离。对于电压等级110kV及以下的棒形悬式复合绝缘子,一般未安装均压环,应关注雷击闪络后工频续流电弧烧损绝缘子端部金具、护套和密封胶的问题,可能造成芯棒密封破坏,长期运行后潜在芯棒脆断或端部金具锈蚀抽芯的安全隐患,宜对雷区等级C1及以上地区的复合绝缘线路易击段加装线路避雷器或并联间隙。 2.2.3 设置不平衡绝缘 1) 同塔多回输电线路由于导线多采用垂直排列,杆塔较高,除引雷概率增加外,当雷电流足够大时,可能会发生同塔多回线路的绝缘子相继反击闪络,造成多回同时跳闸故障,对电网产生较大的冲击,影响系统运行的可靠性,严重时甚至可引起系统的解列。因此,为减少多回同时跳闸率,330kV及以上同塔多回线路宜采用平衡高绝缘措施进行雷电防护;220kV及以下同塔多回线路宜采用不平衡高绝缘措施降低线路的多回同时跳闸率;对于220kV及以下同塔双回线路,较高绝缘水平的一回宜比另一回高出15%。需要注意的是,不平衡高绝缘对同塔多回线路单回反击闪络率几乎没有改善。 2) 不同电压等级同塔多回线路可以视作是不平衡绝缘方式,低绝缘线路易反击闪络,闪络后增强了耦合作用,提高了高绝缘线路的反击耐雷水平。 2.3接地装置 杆塔接地电阻直接影响线路的反击耐雷水平和跳闸率。当杆塔接地装置不能符合规定电阻值时,针对周围的环境条件、土壤和地质条件,因地制宜,结合局部换土、电解离子接地系统、扩网、引外、利用自然接地体、增加接地网埋深、垂直接地极等降阻方法的机理和特点,进行经济技术比较,选用合适的降阻措施,甚至组合降阻措施,以降低接地电阻。 降低杆塔接地电阻技术是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种输电线路防雷技术,其原理是:当杆塔接地电阻降低时,雷击塔顶时塔顶电位升高程度降低,绝缘子承受过电压减小,提高了线路的反击耐雷水平,降低线路的雷击跳闸率。具体使用原则如下: 对于接地电阻值的要求,分为重要线路和一般线路。 2.3.1 重要线路 新建线路:每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时不宜超过下表所列数值。 表 重要线路杆塔新建时的工频接地电阻 运行线路:对经常遭受反击的杆塔在进行接地电阻改造时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时不宜超过下表所列数值。 表 重要线路易击杆塔改造后的工频接地电阻 2.3.2 一般线路 新建线路:每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过运行时的上表所列数值。 运行线路: 1) 对经常遭受反击的杆塔在进行接地电阻改造时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时应小于下表所列数值; 表 一般线路杆塔的工频接地电阻 2) 重要同塔多回线路杆塔工频接地电阻宜降到10Ω以下; 3) 一般同塔多回线路杆塔宜降到12Ω以下; 4) 严禁使用化学降阻剂或含化学成份的接地模块进行接地改造; 5) 对未采用明设接地的110kV及以上线路的砼杆,宜采用外敷接地引下线的措施进行接地改造。 2.4线路避雷器 安装线路避雷器是防止线路绝缘雷击闪络的有效措施。受制造成本限制,线路避雷器不适合大范围安装使用,应根据技术经济原则因地制宜地制定实施方案。选择使用线路避雷器时应遵循以下原则: 1) 一般线路不推荐使用线路避雷器。在雷害高发的线路区段,当其它防雷措施已实施但效果仍不明显时,经充分论证后方可安装线路避雷器; 2) 应优先选择雷害风险评估结果中风险等级最高或雷区等级最高的杆塔安装线路避雷器; 3) 雷区等级处于C2级以上的山区线路,宜在大档距(600m以上)杆塔、耐张转角塔及其前后直线塔安装线路避雷器; 4) 重要线路雷区等级处于C1级以上且坡度25°以上的杆塔、一般线路雷区等级处于C2级以上且坡度30°以上的杆塔,宜安装线路避雷器; 5) 雷区等级处于C1级以上的山区重要线路、雷区等级处于C2级以上的山区一般线路,若杆塔接地电阻在20Ω到100Ω之间且改善接地电阻困难也不经济的杆塔宜安装线路避雷器; 6) 安装线路避雷器宜根据技术-经济原则因地制宜的制定实施方案,线路避雷器安装方式一般为: a)330~750kV单回线路优先在外边坡侧边相绝缘子串旁安装,必要时可在两边相绝缘子串旁安装; b)220kV单回线路必要时宜在三相绝缘子串旁安装; c)110kV单回线路在三相绝缘子串旁安装; d)330kV及以上同塔双回线路宜优先在中相绝缘子串旁安装,安装时应以导线绝缘子串干弧距离与导线-下方横担的空气间隙距离较小者确定线路避雷器的参数以及安装位置; e)220kV及以下同塔双回线路宜在一回路线路三相绝缘子串旁安装。 线路避雷器常用的安装方式主要有以下三种:上接地安装、下接地安装和侧面接地安装。 上接地安装方式基本上均采用一过渡安装支架,其一端固定于杆塔横担上沿线路走向方向伸出,另一端作为避雷器的悬挂端,通常导线、绝缘子串、避雷器处于一个平面内。图a是这种安装方式的典型代表。但是针对不同的杆塔,过渡安装支架也有沿横担方向往外伸出的,如下图b所示。 图a1 单回直线塔边相导线上方安装(纯空气间隙) 图a2 单回直线塔边相导线上方安装(绝缘子支撑间隙) 图b 单回直线塔边相导线外侧安装 下接地安装方式对于不同的间隙结构而言略有不同。对于纯空气间隙而言,需要在导线下方塔身的适当高度处另外设计安装一个辅助支架,而避雷器本体以站立的形式安装于辅助支架上,在导线和避雷器上端之间形成串联间隙。这时的避雷器类似于一个支架式安装的电站避雷器,如下图单回直线塔边相导线下方安装所示。下接地安装方式对于绝缘子支撑间隙避雷器而言,安装起来要方便得多,避雷器的上挂点通过合适金具直接连接于绝缘子串的下金具上,而避雷器的接地端可以连接于下方的类似辅助支架上,或者用满足强度要求的接地线直接斜拉安装与塔身上,如下图单回耐张塔边相导线下方安装和下图同塔双回直线三相导线下方安装所示。 图 单回直线塔边相导线下方安装(纯空气间隙) 图 单回直线塔边相导线下方安装(绝缘子间隙) 图 单回耐张塔边相导线下方安装(纯空气间隙) 图 单回耐张塔边相导线下方安装(绝缘子间隙) 图 同塔双回直线三相导线下方安装-绝缘子间隙 无论以何种方式安装,纯空气间隙避雷器要特别注意的是间隙距离的保证,绝缘子支撑间隙避雷器要特别注意的是连接金具、连接导线和接地端的机械强度,还要有适度的活动范围以使得避雷器能随导线可以自由活动。 2.5并联间隙 并联间隙在绝缘子上的布置应合理,并联间隙的安装使用应满足以下条件: 1) 对于直线塔的悬垂串,并联间隙电极尽量顺导线布置; 2) 耐张绝缘子串的并联间隙,仅在绝缘子串向上的一侧安装并联间隙电极; 3) 同塔双回线路直线杆塔可优先选择安装并联间隙,并选择绝缘水平较低的一回进行安装;同塔双回耐张塔的导线一般都是垂直排列,上方导线的跳线距下面横担的距离相对较近。若在同塔双回耐张塔的耐张串上安装并联间隙,中相下相发生闪络后,间隙上产生工频电弧的弧腹会向上飘移,若弧腹飘移到上方导线的跳线处就会造成相间短路,故应慎重考虑在同塔双回线路耐张串上安装并联间隙; 4) 在已经运行输电线路(玻璃)绝缘子串上安装并联间隙,为降低输电线路的雷击跳闸率,可在安装并联间隙的同时在绝缘子串上增加1~2片绝缘子。但需注意以下因素: a)若耐张串增加绝缘子片后对档距弧垂、塔头空气间隙影响较大,可不增加绝缘子;对于特殊易击耐张塔,耐张串安装并联间隙且不增加绝缘子会显著影响整条线路的雷击跳闸率,则不安装并联间隙,可考虑安装线路避雷器。 b)增加绝缘子会影响杆塔的塔头空气间隙及交叉跨越距离,特别是猫头塔、酒杯塔的中相,以及线路跨越其他线路、公路的情况。若增加绝缘子使杆塔的塔头空气间隙及交叉跨越距离不满足设计要求时,可不增加绝缘子。对于110kV及以下输电线路,若全线均是猫头塔或酒杯塔,则安装并联间隙时需慎重考虑中相是否增加绝缘子。 中雷区及以上地区或地闪密度较高的地区,可采取安装并联间隙的措施来保护绝缘子,以降低线路运维工作量。500kV核心骨干网架、500kV战略性输电通道和110kV及以上电压等级重要负荷供电线路不宜安装并联间隙。同塔双回线路,可选择雷害风险较高的一回进行安装。500kV同塔双回耐张塔不宜安装并联间隙,110kV、220kV同塔双回耐张塔宜仅在上相安装。 2.6避雷针 2.6.1 塔顶避雷针 采用塔顶避雷针技术应注意: 1) 塔顶避雷针应安装在线路容易遭受雷击的线段或杆塔,这些杆塔均位于风口、边坡、山顶、水边,遭受雷击的几率比一般地形杆塔大很多; 2) 对于安装点的选取还需进一步积累经验,需结合杆塔的型式和地形地貌总结一套行之有效的方法; 3) 220kV及以上线路安装塔顶避雷针的杆塔应严格控制考虑季节系数修正后的杆塔工频接地电阻不大于15Ω; 4) 110kV及以下线路不应安装塔顶避雷针。 2.6.2 塔头侧针 在使用塔头侧针时应注意: 1) 220kV及以上单回线路宜水平安装在边相导线横担上,且推荐采用伸出横担长度为2.0m以上的塔头侧针; 2) 220kV及以上同塔双回线路宜优先水平安装在中相导线横担上,且推荐采用伸出横担长度为2.0m以上的塔头侧针; 3) 110kV及以下线路不应安装塔头侧针; 4) 安装于杆塔横担的塔头侧针应注意选择合适的针长以起到较好的屏蔽效果; 5) 塔头侧针的有效性是在长间隙放电缩比模型试验中得出的,其原理还没有得到充分验证,仍待商榷。 2.6.3 耦合地线 耦合地线作为一种反击防护措施可用于一般线路,其可增加导线和地线之间的耦合作用,同时具有分流作用。在满足杆塔机械强度和导线对地距离情况下,可根据地形地貌采用架设耦合地线技术。 耦合地线的装设受杆塔结构、强度、弧垂对地距离、地形地貌等诸多因素的影响和限制,应用此项技术时应注意以下事项: 1) 实际应用中,考虑耦合地线被盗严重应慎重选用;对于已架设耦合地线的线路则应加强巡视和维护。 2) 应充分考虑耦合地线与导线的电气距离配合,特别是交叉跨越时的配合。 3) 由于在导线下面增设的耦合地线,增加了杆塔荷载,部分杆塔及挂线点需补强及增设,因此应做好杆塔强度的校核工作。 4) 应按照设计规程要求,在架设耦合地线前,做好耦合地线对地距离的校核工作,以确保人身的安全,同时防止送电线路设施的人为破坏。 5) 风口、大跨越处慎用,防止强对流天气下耦合地线上扬造成故障。 3. 运维要求 3.1架空地线 使用减小地线保护角技术时应注意: 1) 将地线外移,减小地线和导线之间的水平距离来减小保护角时应注意地线不能外移太多,应保证杆塔上两根地线之间的距离不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。由于地线外移,杆件的应力增大,杆塔的重量和基础应力都随之增加,线路的投资成本有所增加; 2) 使用将导线内移的方法来减小保护角,可以避免杆塔重量增加和基础应力增大的问题,还可以建造更紧凑的输电线路,减小输电走廊,造价会更低,但应考虑导线与塔身的间隙距离满足绝缘配合要求; 3) 若用增加绝缘子片数,降低导线挂线点高度来减小保护角,杆塔的重量和应力都随之增加,线路的投资成本增加; 4) 若用增加地线高度来减小保护角,需要增加杆塔投资费用; 5) 在选择改造保护角的方案时要综合考虑减小保护角的防雷效果、运行规范要求和改造费用等因素,并进行机械负荷方面的计算,确定最优的改造方案。 3.2绝缘子 为了维持设定的绝缘水平,应在每年的线路巡检中检查绝缘子的损坏情况,特别是检测零值瓷绝缘子,并对损坏绝缘子及时进行更换。根据《DL/T 741-2010 架空送电线路运行规程》,线路绝缘子状况出现下述情况时,应进行处理: 1) 瓷质绝缘子伞裙破损,瓷质有裂纹,瓷釉烧坏; 2) 玻璃绝缘子自爆或表面有裂纹; 3) 合成绝缘子伞裙、护套、破损或龟裂,粘接剂老化; 4) 绝缘子钢帽、绝缘件、钢脚不在同一轴线上,钢脚、钢帽、浇装水泥有裂纹、歪斜、变形或严重锈蚀,钢脚与钢帽槽口间隙超标; 5) 盘型绝缘子绝缘电阻小于300MΩ,500kV线路盘型绝缘子电阻小于500MΩ; 6) 盘型绝缘子分布电压零值或低值; 7) 绝缘子的锁紧销不符合锁紧试验的规范要求; 8) 绝缘横担有严重结垢、裂纹,瓷釉烧坏、瓷质损坏、伞裙破损。 3.2.1 巡视 绝缘子的日常巡视工作异常重要,在巡视工作中,需要检查绝缘子、绝缘横担及金具有无下列缺陷和运行情况的变化: 1) 绝缘子与瓷横担脏污,瓷质裂纹、破碎,钢化玻璃绝缘子爆裂,绝缘子铁帽及钢脚锈蚀,钢脚弯曲; 2) 合成绝缘子伞裙破裂、烧伤,金具、均压环变形、扭曲、锈蚀等异常情况; 3) 绝缘子与绝缘横担有闪络痕迹和局部火花放电留下的痕迹; 4) 绝缘子串、绝缘横担偏斜; 5) 绝缘横担绑线松动、断股、烧伤; 6) 金具锈蚀、变形、磨损、裂纹,开口销及弹簧销缺损或脱出,特别要注意检查金具经常活动、转动的部位和绝缘子串悬挂点的金具; 7) 绝缘子槽口、钢脚、锁紧销不配合,锁紧销子退出等。 3.2.2 检测 检测工作是发现设备隐患、开展预知维修的重要手段。检测方法应正确可靠,数据准确,检测结果要做好记录和统计分析。要做好检测资料的存档保管。检测计划应符合季节性要求。检测项目包括盘型绝缘子绝缘测试、合成绝缘子检查、玻璃绝缘子检查、绝缘子金属附件检查、金具及附件锈蚀检查等。各个检测项目的检测周期及检测注意事项可以参考《DL/T 741-2010 架空送电线路运行规程》中第6部分相关内容开展检测工作。 3.3接地装置 在降低杆塔接地电阻时,应以现有标准和规程为准则,因地制宜,充分利用杆塔周围的各种条件,采用科学合理的方法,将冲击接地电阻控制在安全范围之内并留有一定的安全裕度,具体使用注意事项如下: 1) 根据每基杆塔的实际情况,认真查看地质、地势,测试杆塔周围各个不同深度的土壤电阻率,结合今后的运行维护成本,经过技术经济对比之后采取有效的降阻措施; 2) 选择腐蚀性低和降阻性能较好的物理降阻剂。使用降阻剂涉及环保、技术经济条件等多个因素,因此,在平原地区,采用常规办法基本能使接地电阻达到设计要求值时,应尽量避免使用降阻剂; 3) 在山区等土壤电阻率高的区域,采用物理降阻方法改造接地装置的效果有限时,可适当地采用接地模块来降低杆塔接地电阻,同时综合考虑多种防雷措施,提高其防雷经济性和防雷效果; 4) 降低接地电阻,施工和检验是关键。在冲击接地电阻测量上,应采用科学的冲击接地电阻测量方法和装置,同时对施工后的杆塔冲击接地电阻进行检验。 3.4线路避雷器 3.4.1 交流避雷器 为了掌握和了解线路避雷器在运行使用中的工作状况,需要进行巡线查看或进行必要检测。 a)维护计划 带间隙避雷器只需要定期巡线(通常在每年雷雨季节之前巡视一次即可),目测避雷器的外观是否有损坏情况,并记录计数器的动作数据;无间隙线路避雷器需要做定期检测,检测方法和周期可参照变电站用无间隙避雷器。对于带脱离器的无间隙线路避雷器可采用抽查方式。 b)线路避雷器运行维护主要内容 避雷器定期巡视可结合线路正常沿线巡检进行。 1) 避雷器的主要部件(本体、间隙的电极、支撑杆)、引流线、接地引下线及附件(如:放电计数器、脱离器、在线监测装置)都在安装位置; 2) 无间隙线路避雷器和带间隙线路避雷器的本体外观应完整、无可见形体变形,绝缘外套(含支撑杆)应无破损、无可见明显烧蚀痕迹和异物附着)。在杆塔上固定安装时,应无非正常偏斜和摆动; 3) 带间隙线路避雷器间隙的环形电极应无明显移位、偏移和异常摆动、无可见异物附着;环及环管应无明显变形; 4) 记录在线监测装置测量的持续电流和放电计数器记录的动作次数(可地面获取时); 5) 用红外热像仪检测对运行中线路避雷器本体及电气连接部位,红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差; 6) 脱离器有无动作。 配合线路停电检修进行登杆巡视时,除上述各项外,还应增加以下检查项目: 1) 避雷器(本体)、间隙等部件的连接与固定应牢靠无松动,应有的紧固件齐全; 2) 绝缘外套应无损伤和破裂,材质应无粉化和撕裂强度无明显下降感; 3) 检查在线监测设备工作应正常; 4) 纯空气间隙避雷器间隙尺寸测量。 3.4.2 直流避雷器 对于运行中的直流线路避雷器,需要进行定期巡视或必要检测,运行维护的主要内容应包括: 1) 避雷器的主要部件(本体、间隙的电极)及附件(如:放电计数器、引流线)都在安装位置; 2) 避雷器的本体外观应完整、无可见形体变形,绝缘外套应无破损、无可见明显烧蚀痕迹和异物附着。在杆塔上固定安装时,应无非正常偏斜和摆动; 3) 避雷器间隙的环形电极应无明显移位、偏移和异常摆动、无可见异物附着,环及环管应无明显变形; 4) 记录放电计数器记录的动作次数(可地面获取时); 5) 用红外热像仪检测运行中无间隙线路避雷器本体及电气连接部位,红外热像图显示应无异常温升、温差和相对温差; 6) 在线路检修和绝缘子(串)更换时,应检查间隙距离。 3.5并联间隙 对于挂网运行的并联间隙只需安排定期巡检(每年至少一次,最好在雷雨季节之前),巡检的主要内容包括绝缘子并联间隙电极是否有烧蚀痕迹、并联间隙是否有异常。巡检时若绝缘子并联间隙电极有烧蚀痕迹,则判断为并联间隙闪络,观察绝缘子是否有闪络痕迹,宜拍照记录。巡检时发现并联间隙电极端部因多次烧灼使得间隙距离增加超过5cm时,记录在案,等线路定期检修时予以更换
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