基本信息
- 項目名稱：
- 高海拔地區(qū)500KV輸電線路防雷保護研究
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本研究選擇攀西地區(qū)二灘水電站到普提開關站之間的三條500KV輸電線路為研究對象，利用2007-2010年500kv高壓輸電線路由于雷擊而引起的斷路器跳閘的資料及其相關數據，比較這三條線路的跳閘次數、跳閘區(qū)段，地形特征的不同以及現有的防雷措施的作用，從而提出對這些區(qū)段內地閃密度大的地方如何做好防雷保護的建議。該研究可以為電力部門提供某些參考的數據，從而更好的做好輸電線路防雷保護工作。
- 詳細介紹：
- 本研究選擇攀西地區(qū)二灘水電站到普提開關站之間的三條500KV輸電線路為研究對象。主要根據輸電線路斷路器由于雷擊引起跳閘的各種情況來對線路進行分析。 首先介紹了攀西地區(qū)的地形，地貌，以及所要研究的三條500KV輸電線路，二普一線：二灘電站-黃家河壩-前山鄉(xiāng)-大青鄉(xiāng)-拉木昭-普提開關站，二普二線：二灘電站-麻栗坪-大壩-覺莫-瓦吉-普提開關站，二普三線：二灘電站-爛壩村-新塘-劉家坪-角落日達-普提開關站，的地理走勢 然后引入對比分析法原理對二普一線、二普二線、二普三線這三條500KV高壓輸電線路在條件因素不一致，指標相同的前提下進行分析對比。 第一，多雷季節(jié)輸電線路防雷保護的分析。 根據對二普一線，二普二線，二普三線的斷路器跳閘時間的統計，跳閘時間分別為：二普一線6，8，10，12月份；二普二線5，6（2次）月份，8(3次)，9月份，二普三線1，7，10，12月份?？梢缘贸鲚旊娋€路由于雷擊引起斷路器跳閘主要發(fā)生夏季，其他季節(jié)也有跳閘的可能，但概率較小。 根據二普一線，二普二線，二普三線，這三條輸電線路每年每段的落雷次數，地閃密度，二普一線地閃密度較大的區(qū)段用桿塔號來表示：2007年為0-16，64-80，107-128，306-323，2008年232-276，2009年60-72，2010年68-75；二普二線地閃密度較大的區(qū)段用桿塔號表示：2007年桿為0-14，-70-80，280-322，2008年16-35，240-288，336-352，2009年25-40，68-75，2010年60-72，270-288；二普三線地閃密度較大的區(qū)段用桿塔號表示：2007年為2007年0-18，72—90，169—195，2008年105—120，2009年20—40，70—80，100—112，2010年102—119?？梢钥闯鐾粭l輸電線路的每個部分的地閃密度不同，關注地閃密度較大的區(qū)段，這些段很容易引起斷路器的跳閘。 另外根據輸電線路斷路器跳閘地點地閃密度的特征：二普一線2007年118，107，315號桿塔上斷路器出現跳閘，地閃密度分別為4次/ k㎡，3.5次/ k㎡，6次/ k㎡，2008年248號桿塔出現斷路器跳閘，其地閃密度為15次/ k㎡；二普二線2007年256，174，175號桿塔出現斷路器跳閘，地閃密度分別為3.2次/ k㎡，2次/ k㎡，2次/ k㎡，2008年220號桿塔出現斷路器跳閘，其地閃密度為10次/ k㎡，2009年296，173號塔上斷路器出現跳閘，地閃密度分別為9.8次/ k㎡，7次/ k㎡，2010年277，362號桿塔上斷路器出現跳閘，地閃密度分別為10次/ k㎡，6次/ k㎡；二普三線2007年169，171，195號桿塔上斷路器出現跳閘，地閃密度分別為次2/ k㎡，2次/ k㎡，4.5次/ k㎡，2009年97，24號桿塔出現斷路器跳閘，地閃密度分別為13 k㎡，17 k㎡?？梢苑治龅茫?007年輸電線路的落雷次數較少，地閃密度較小，但引起的斷路器跳閘次數比較多；2008-2010年輸電線路的平均落雷次數較多，地閃密度較大，但引起的斷路器跳閘次數少。 第二，不同海拔高度輸電線路防雷分析。 根據2007-2010年三條輸電線路跳閘的地貌特征:二普一線248#，107#，315#，118#號桿塔發(fā)生斷路器跳閘，其對應的地貌特征及海拔為山地1957m，山坡1694 m，丘陵2901m，山地1697m；二普二線362#，174#，175#，220#，296#，173#，277#，256#號桿塔發(fā)生斷路器跳閘，其對應的地貌特征及海拔為山坡2451m，山坡1480m，山坡1560m，山坡1756m，山坡3074m，山坡1475m，山坡2271m，山坡1705m，二普三線195#，169#、171#號桿塔發(fā)生斷路器跳閘，其對應的地貌特征及海拔為山頂2481m，山坡2865m，山坡3017m。可以分析得斷路器跳閘地點基本上都發(fā)生在山地，山坡，以及丘陵等比較突出的地方，其中山坡發(fā)生的幾率更大些，同時海拔高度的不同也會使斷路器跳閘所承受的過電壓的值不同。 通過對二普一線在2007-2010年斷路器跳閘，跳閘區(qū)段主要分布和二普一線2007-2010年的每年的平均地閃密度的分析:跳閘區(qū)段主要分布在至二灘53.697km和至二灘59.699km之間的段以及至二灘126.788km和至二灘157.434km之間的段;二普一線2007-2010年的每年的平均地閃密度分別為3.40469次/ k㎡、9.58528次/ k㎡、8.16321次/ k㎡、5.82255次/ k㎡。易知，2008，2009年輸電線路雷電的平均地閃密度要高些，但是2008，2009年斷路器基本未發(fā)生跳閘；2007年發(fā)生了3次雷擊事故跳閘，后來進行了必要的接地開挖整治，以及安裝防繞擊避雷針，說明采取的措施起到了很好的防雷保護作用，這些措施可在這條線路的其他地方進行更廣泛的試用。 用同樣的方法可分析二普二線和二普三線在2007-2010年斷路器跳閘，跳閘區(qū)段主要分布及二普二線和二普三線2007-2010年的每年的平均地閃密度?？梢缘某鼋Y果：對于二普二線二普二線在2007-2010年對斷路器跳閘的地方采取了安裝可控避雷針、接地開挖整治、安裝防繞擊避雷針，但這些措施對以后減少斷路器跳閘上來講不是十分合理。從以上數據可以看出，在與二普一線地閃密度基本相同的條件下，這條線路的跳閘幾率要大些，另外在二普二線線路中使斷路器跳閘的雷電因素都是繞擊，并且雷擊點地貌全是山坡。在實際的工作中，工作人員要注意對山坡處輸電線路的防雷，特別是對繞擊雷的防護。對于二普三線針對2007年發(fā)生的三次跳閘，采取了接地開挖整治，2008年沒有出現斷路器由于雷擊而發(fā)生跳閘，針對2009年的2次跳閘安裝防繞擊避雷針，安裝可控避雷針，2010年沒有在出現，說明采取的措施很合理。在這條線路中雷擊點出現在了山頂和丘陵地帶，這提醒我們在輸電線路的防雷保護中一些山頂地段也要注意防雷。 最后，對這三條輸電線路展開綜合討論。 1 綜合各方面因素對這三條輸電線路經濟性的討論。 二灘水電站到菩提開關站架設了三條500kv的輸電線路：二普一線線路全長155.077km，共有鐵塔總數321基；二普二線線路全長155.719km，鐵塔總數330基；二普三線線路全長：135.587km，鐵塔總數286基。容易看出這三條輸電線路中二普三線線路最短，鐵塔總數最少；二普二線線路最長，鐵塔總數最多。二普一線2007-2010年的每年的平均地閃密度分別為3.40469次/ k㎡、9.58528次/ k㎡、8.16321次/ k㎡、5.82255次/ k㎡。二普二線2007-2010年的每年的平均地閃密度分別為3.36922次/ k㎡、9.56594次/ k㎡、8.13032次/ k㎡、5.90287次/ k㎡。二普三線2007-2010年的每年的平均地閃密度分別為2.33172次/ k㎡、9.41128次/ k㎡、8.0618次/ k㎡、4.4398次/ k㎡。易知2007-2010年中這三條輸電線路相比，二普三線在這4年中輸電線路的平均地閃密度要低些；二普二線要高些。根據西昌電業(yè)局2007-2010年斷路器跳閘資料的統計二普一線，二普三線由于雷擊引起斷路器跳閘次數較少，二普二線斷路器跳閘次數較多。二普一線，二普二線，二普三線三條輸電線路的平均海拔分別為2064m，2072.4m，2180m，看以看出二普三線的海拔稍微高點。 綜上可知在這三條輸電線路中二普三線設計的要經濟些。二普二線設計的經濟性較差，所經之地地閃密度較高，在2007-2010由于雷擊所引起的斷路器跳閘次數較多。在二普二線中值得注意的是雷擊點的地貌特征全是山坡，說明在這條線山坡處的防雷保護做的還不夠好，實際工作中要加強這方面的作業(yè)，根據不同的地形特征，選擇合適的避雷措施，比如，避雷器的安裝，安裝防繞擊避雷針等等。 2 根據這三條輸電線路地閃密度和跳閘地點的不同來討論防雷措施作用和防雷設備的建議。 這三條輸電線路地閃密度比較高的地方：二普一線2007年0-16，64-80，107-128，306-323，2008年232-276，2009年60-72、2010年68-75；二普二線2007年0-14，70-80，280-322，2008年16-35，240-288，336-352，2009年25-40，68-75，2010年60-72，270-288；二普三線2007年0-18，72—90，169—195，2008年105—120，2009年20—40，70—80，100—112，2010年102—119?？芍?007-2010年統計的斷路器由于雷擊引起跳閘的地段都發(fā)生在這些地方。但是有些區(qū)段地閃密度較高卻沒有發(fā)生斷路器跳閘，可能是防雷措施做的比較好，或者是地形的原因。在實際工作中要加強這些地閃密度大的桿塔間的巡邏和保護。根據這幾年的統計資料顯示引起斷路器跳閘的雷擊類型都是繞擊，說明繞擊在輸電線路中占了很大的比重。在高海拔地區(qū)輸電線路防雷保護方面，單純的在架空裸導線上面輻射避雷線已經起不到很好的保護線路作用，尤其是對這種繞擊雷比較盛行的地區(qū)。這三條輸電線路的地理走向都經過10mm,20mm,30mm的覆冰區(qū)，覆冰也會對斷路器的跳閘與否產生影響。在這種情況下在地閃密度比較大的地方要加大防雷設備的投入，比如在山坡地閃密度較大的區(qū)段安裝防繞擊的避雷器，及防繞擊的避雷針等等其他措施。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在實際中，輸電線路的防雷保護是一個系統工程，需要因地制宜，根據不同區(qū)域的地形地貌和氣候特點，合理地選擇防雷保護措施。在高海拔山區(qū)，雷擊次數多，而且地形越惡劣的環(huán)境越嚴重，采用單一的避雷器不能產生很好的避雷效果，這時要考慮使用多種防雷措施。本研究根據斷路器跳閘及相關指標來分析高壓輸電線路防雷措施的好壞。
科學性、先進性及獨特之處
- 本研究針對攀西地區(qū)二灘水電站到菩提開關站之間的三條輸電線路，結合西昌電業(yè)局2007-2010年對這三條輸電線路的斷路器跳閘情況及相關統計，總結這三條線路近幾年的運行情況，及存在的問題，來說明高海拔輸電線路防雷要注意的問題，具有針對性和現實參考價值。
應用價值和現實意義
- 本研究具體分析了每條輸電線路的跳閘特點，跳閘出現地點的地形特征，以及每年雷電密集時線路的跳閘情況，針對每條線路做了相應的總結，以后可以為電力工作人員提供某些結論和數據的參考，更好的做好線路的防雷保護工作。
學術論文摘要
- 本研究選擇攀西地區(qū)二灘水電站到普提開關站之間的三條500KV輸電線路為研究對象，利用2007-2010年500kv高壓輸電線路由于雷擊而引起的斷路器跳閘的資料，包括跳閘時間，跳閘地點，跳閘具體位置，雷擊類型，跳閘位置的地形特征以及每個桿塔的地閃密度，比較這三條線路的跳閘次數、跳閘區(qū)段，地形特征以及現有的防雷措施的作用，從而提出對這個區(qū)段內地閃密度大的地方如何做好防雷保護的建議。該研究可以為電力部門提供某些參考的數據，從而更好的做好輸電線路防雷保護工作。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 隨著科技發(fā)展，生產和生活用電量越來越大，電已經成為最重要的資源之一，如何保證電力的供應對于國民經濟發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。根據各省網公司輸電線路運行狀況的分析可見引起線路跳閘的主要原因依次為雷擊 污閃鳥害覆冰舞動及外力破壞，1996年度全國及110KV以上電壓等級架空送電線路因雷擊和污閃引起的跳閘及事故占有較大比例。國內外高壓 超高壓線路運行經驗表明線路絕緣閃絡主要是工作電壓及雷擊閃絡 而這兩種原因的絕緣閃絡中雷擊閃絡又占比重。我國的輸電線路總體運行水平在世界上較為先進，線路綜合跳閘率的平均值相對較低，僅個別地區(qū)線路跳閘率較高。雷害是危及輸電線路尤其是超高壓輸電線安全運行的首要原因。
