特高压线路的雷电性能特点包括:线路的绝缘水平很高,雷击地线或塔顶发生反击闪络的可能性很低;线路杆塔较高,较易发生绕击[3]。
为提高特高压线路耐雷性能,工程设计主要从以下几个方面着手:
(1)架设两根地线
特高压线路均应架设两根地线。当其中一根采用OPGW复合光缆时,为提高OPGW的耐雷性能,尽可能采用更大直径的外层绞丝,通过增大外层绞丝截面,可以相对减少OPGW雷击断股的概率。
(2)减小地线保护角,以提高绕击耐雷水平。如浙北—福州1000kV线路,沿线90%为山地地形,为满足线路耐雷水平要求,双回路地线对外侧子导线的保护角要求平地不大于负4°,丘陵、山地不大于负6°;单回路地线对外侧子导线的保护角要求不大于负6°;地线对耐张塔跳线的保护角均要求小于0°。
(3)降低铁塔使用高度。
(4)降低铁塔接地电阻。每基杆塔均接地,对于一般线路应将杆塔工频接地电阻限制在30Ω以下,接地体通常采用Φ10~12镀锌圆钢。对于土壤电阻率较高的山区,可以采用物理型降阻剂或降阻模块进一步降低接地电阻。
鉴于铜覆钢材料具有优良的耐腐蚀性能,免更换,运行维护费用低,可以考虑在高腐蚀和接地体更换困难的平地、水塘、绿化带和部分交通困难的高山大岭地区采用。
(5)档距中央,导线与地线间距离在15℃、无风时,应满足不小于按下式计算的值:
式中,S为导线与地线在档距中央的距离,m;L为档距,m;Um为系统最高电压,kV。
(6)合理选择山区线路路径
线路在山区走线时,由于地面坡度对绕击跳闸率影响较大,应在选线时尽量避免线路连续在山坡走线,同时避免连续杆塔的接地电阻偏大。
(7)改进塔型设计
在杆塔设计时,一般将地线保护角和导地线水平位移结合起来考虑塔头布置。对于山丘地形占大部分的线路工程,为增强线路的耐雷水平,在杆塔设计时,应尽量减小地线防雷保护角。另外,导线布置方式对雷电性能的影响也很大,对于同塔双回线路,垂直排列鼓型塔的雷电性能劣于伞型塔,前者的地线防雷保护角需较后者减小3°~4°。(www.xing528.com)
(8)安装线路避雷器
对于雷害高发地区的线路,为更好降低雷击跳闸率,可根据工程沿线落雷密度调查研究中确定的易击区以及大高差、大档距、临近水体等易遭雷击的塔位,有针对性地加装线路避雷器。线路避雷器一般加装在下山坡侧的双回路塔中相或下相、单回路塔边相导线横担处。安装线路避雷器时,应注意根据导线实际挂点高度来调节避雷器支架的安装高度。
(9)其他措施
根据中国超高压线路的运行经验,在雷电易击点,适当采用安装侧针、耦合地线、旁路地线等措施可以提高耐雷水平。
式中,S为导线与地线在档距中央的距离,m;L为档距,m;Um为系统最高电压,kV。
(6)合理选择山区线路路径
线路在山区走线时,由于地面坡度对绕击跳闸率影响较大,应在选线时尽量避免线路连续在山坡走线,同时避免连续杆塔的接地电阻偏大。
(7)改进塔型设计
在杆塔设计时,一般将地线保护角和导地线水平位移结合起来考虑塔头布置。对于山丘地形占大部分的线路工程,为增强线路的耐雷水平,在杆塔设计时,应尽量减小地线防雷保护角。另外,导线布置方式对雷电性能的影响也很大,对于同塔双回线路,垂直排列鼓型塔的雷电性能劣于伞型塔,前者的地线防雷保护角需较后者减小3°~4°。
(8)安装线路避雷器
对于雷害高发地区的线路,为更好降低雷击跳闸率,可根据工程沿线落雷密度调查研究中确定的易击区以及大高差、大档距、临近水体等易遭雷击的塔位,有针对性地加装线路避雷器。线路避雷器一般加装在下山坡侧的双回路塔中相或下相、单回路塔边相导线横担处。安装线路避雷器时,应注意根据导线实际挂点高度来调节避雷器支架的安装高度。
(9)其他措施
根据中国超高压线路的运行经验,在雷电易击点,适当采用安装侧针、耦合地线、旁路地线等措施可以提高耐雷水平。
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