沿海架空输电线路防风防雷的综合治理

论文摘要

江门市濒临南海,海岸线长达680公里,年均雷暴日在90天以上,沿海220kV铜唐甲线、铜唐乙线、铜水线、铜能线等四回线路是江门乃至珠三角的重要电源线路,总供电负荷达1150MW,一旦出现故障,事故限电影响范围极大。江门地区输电线路杆塔多位于沿海丘陵地带、地形复杂的微气象地区,极易遭受台风正面侵袭和雷电冲击的双重影响,故障点查找难度大,易形成难以发现的设备隐患,对电网的安全稳定运行构成巨大威胁。据调查,近年来台风登陆时的最高瞬时风速曾高达51米/秒,登陆期间常伴有强对流雷雨天气,雷电流幅值高达几百千安,输电线路受强风、雷害袭击后发生的导线风偏及电弧放电现象,常常造成高压导线对杆塔头部的电气间隙减小,引起线路跳闸,严重时会导致导线被电弧烧伤断股等重大缺陷,甚至会发生断线事故,威胁电网安全稳定运行。因此,研究实施沿海电网防风防雷加固改造项目,找出经济、有效的防风防雷措施,进行综合分析比较并推广应用,对提高沿海线路供电可靠性和电网抵御自然灾害的能力具有重要意义。为减少架空线路受强风、雷害影响造成的线路跳闸现象,本文结合江门电网运行实际,通过收集基础数据、建立计算分析模型、开展杆塔风偏角和雷击过电压的校验计算等方法,对沿海220kV铜唐甲线、铜唐乙线、铜水线、铜能线等四回架空输电线路在遭受“黑格比”、“巨爵”等强台风及雷暴雨天气的正面袭击后,造成线路多次跳闸的原因进行了深入细致的分析,做出故障成因判断。本文研究制定了相关防风、防雷的综合加固方法,分析探讨了直线杆塔增加塔头尺寸、增加线路风偏角,耐张塔采用横担型绝缘子加固并合理调整跳线长度等具体的防治措施,远瞻了同杆塔多回架设线路的防雷经验,提出了架空输电线路典型设计意见,指出设计过程中应严密结合当地的气候条件,对所采用的杆塔头部尺寸采取必要的预度以满足运行需要。本文还通过架空线路防风防雷改造的工程实践,降低台风及雷暴雨天气可能引起的线路故障,从而提高输电线路的供电可靠性,在实际运行工作中取得了明显的效果,具有一定的推广应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 国内
• 1.2.2 国外
• 1.3 数据调研情况
• 1.3.1 线路跳闸情况总体说明
• 1.3.2 线路故障点查找情况
• 1.3.3 线路参数和气象状况
• 1.3.3.1 线路参数
• 1.3.3.2 气象条件及地形地貌
• 1.4 影响线路故障的因素分析
• 1.4.1 风偏原因
• 1.4.1.1 设计风速取值的影响
• 1.4.1.2 杆塔类型的影响
• 1.4.1.3 绝缘子的影响
• 1.4.2 雷击原因
• 第二章 导线风偏计算分析
• 2.1 直线杆塔风偏计算
• 2.1.1 风偏量计算依据
• 2.1.2 风偏角计算依据
• 2.1.2.1 导线风荷载计算依据
• 2.1.2.2 绝缘子串风荷载依据
• 2.1.3 风偏量计算分析实例
• 2.2 耐张塔跳线风偏分析
• 2.2.1 “干”字型铁塔中相
• 2.2.2 “干”字型铁塔边相引线风偏放电原因分析
• 2.3 影响风偏的主要因素
• 2.3.1 风速的影响
• 2.3.2 风向与导线和绝缘子夹角的影响
• 2.3.3 风压不均匀系数的影响
• 2.3.4 风压高度变化系数的影响
• 2.3.5 大气湿度的影响
• 2.4 预防和控制风偏措施探讨
• 第三章 雷击计算分析
• 3.1 架空输电线路雷击过电压
• 3.1.1 感应雷过电压
• 3.1.2 直击雷过电压
• 3.2 防雷保护措施探讨及优劣分析
• 3.3 差异化防雷措施思考和远瞻
• 3.3.1 降低杆塔接地电阻
• 3.3.2 增加绝缘子片数
• 3.3.3 安装线路氧化锌避雷器
• 3.3.4 优化相序排列
• 3.3.5 安装耦合地线
• 3.3.6 安装招弧角
• 第四章 防风防雷综合治理方案
• 4.1 防风防雷的综合措施探讨
• 4.2 综合防风措施的工程实践
• 4.2.1 直线塔改造
• 4.2.2 耐张塔改造
• 4.2.2.1 “干”字型耐张塔中相跳线防风偏改造方案
• 4.2.2.2 “干”字型耐张塔边相跳线防风偏改造方案
• 4.2.3 改造经济性
• 4.3 综合防雷保护措施应用
• 4.3.1 接地电阻改造
• 4.3.2 安装线路避雷器
• 4.3.3 差异化防雷措施
• 4.4 沿海架空输电线路运维策略建议
• 4.4.1 防雷工作
• 4.4.2 防台风工作
• 4.4.3 技术管理措施
• 4.5 防风防雷工作经验及成效
• 4.5.1 高标准设计，精心谋划防风加固
• 4.5.2 高标准运维，细心呵护电网安全
• 4.5.3 主动预防，完善应急管理
• 4.5.4 风雨洗礼，江门电网更加坚强
• 第五章 综合校验及典型设计
• 5.1 分析校验依据
• 5.1.1 防雷保护角验算
• 5.1.2 风偏角验算
• 5.1.3 承载力验算
• 5.2 沿海架空输电线路典型设计意见
• 5.2.1 线路路径选择
• 5.2.2 典型气象条件
• 5.2.3 杆塔和基础
• 5.2.4 导地线
• 5.2.5 绝缘子配合和防雷接地
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附表