某220kV架空輸電線路,同塔雙回路架設,導線為2×LGJ-300/25,地線為2根OPGW-150;鐵塔均為角鋼自立塔,其中1#~10#導線為垂直排列,11#~12#穿越500kV線路,采用的是穿越塔,穿越塔導線布置方式為三角形排列,13#~變電站終端塔導線為垂直排列。近期該線路10#-11#檔內(垂直變三角排列)連續(xù)兩次遭受雷擊導致相間短路跳閘。220kV輸電線路因雷擊導致相間短路跳閘情況非常少見,而且此次雷擊發(fā)生在導線由垂直排列變三角形排列這一檔的情況更為少見。發(fā)生此情況可能是相間距離不足或繞、反擊造成的,為此筆者將個人觀點簡單做如下分析:
1.相間距離要求
對于220kV導線線間導線的相間距離,在《110kV~750kV架空輸電線路設計規(guī)范》(GB50545-2010)第7.0.11條規(guī)定,在海拔高度不超1000m的地區(qū),在塔頭結構布置時,相間操作過電壓最小間隙為2.40m,檔距中考慮導線風偏工頻電壓和操作過電壓相間最小間隙分別為0.90m與的相關要求,針對雷電過電壓該部分未見具體要求。在《電力工程高壓送電線路手冊(第二版)》中要求導線排列方式改變時220kV允許的最小凈空距離不小于4.0m~4.5m。
筆者在實際工作中,220kV線路導線的線間允許距離一般按《110kV~750kV架空輸電線路設計規(guī)范》(GB50545-2010)第8.0.1條進行計算獲得(本次排列方式改變時可以將兩側同時折算為水平或垂直再計算出相間距離最小處的允許距離)。然后根據(jù)桿塔結構及導線相關參數(shù)等計算出排列方式改變時各相導線線間的實際最小距離值(同時計算出該點距離兩側桿塔的距離值用于允許距離計算使用),如果該值不小于GB50545-2010第8.0.1條計算允許的值滿足要求,否則不滿足要求。不滿足要求就可能導致因雷擊使相間短路跳閘。
以上是設計理論計算值,在理論計算滿足要求的同時要嚴格要求施工在實際施工中弧垂嚴格按照設計要求的進行放緊線,如果施工中施工未嚴格按照設計要求進行放緊線,也可能導致排列方式改變時線間最小距離處的相間距離不滿足GB50545-2010要求導致因雷擊使相間短路跳閘。
除開220kV外其他電壓等級的線間距離計算可參考GB50545-2010外還可以根據(jù)電壓等級參考《66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》(GB50061-2010)第7.0.3條、《1000kV架空輸電線路設計規(guī)范》(GB50665-2011)第8.0.1條及《±800kV直流架空輸電線路設計規(guī)范》(GB50790-2013)第8.0.1條及《±1100kV直流架空輸電線路設計規(guī)范(報批稿)》第8.0.1條等規(guī)程有相關規(guī)定。當實際值大于以上規(guī)程計算出來的距離時既滿足要求。(小編注:相關計算小編在《架空輸電線路導線線間距離計算》介紹過)。
2.繞、反擊情況分析
《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范》(GB/T50064-2014)第5.3.1條規(guī)定:有地線線路的反擊耐雷水平不宜低于下表所列數(shù)值。
注:
1反擊耐雷水平的較高和較低值分別對應線路桿塔沖擊接地電阻7Ω和15Ω;
2雷擊時刻工作電壓為峰值且與雷擊電流反極性;
3發(fā)電廠、變電站進線保護段桿塔耐雷水平不宜低于表中的較高數(shù)值。