油田電網(wǎng)安全運(yùn)行策略探討
時(shí)間:2022-01-12 10:22:20
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1110kV線路安全運(yùn)行措施
2016年5月,某110kV線路零序1段B相保護(hù)動(dòng)作發(fā)生跳閘故障,造成瞬間甩負(fù)荷30.5MW,發(fā)生該故障時(shí),風(fēng)速為40.5m/s,動(dòng)作跳閘在某線桿導(dǎo)線對(duì)桿塔橫擔(dān)放電時(shí)發(fā)生。1.1線路風(fēng)偏計(jì)算。擺動(dòng)會(huì)因懸錘絕緣子串及導(dǎo)線在風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生,如果帶電導(dǎo)體及桿塔有著過(guò)小距離,比允許的電氣間隙低,在擺動(dòng)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)線路導(dǎo)體對(duì)桿塔構(gòu)件放電現(xiàn)象,電網(wǎng)中電壓之所有出現(xiàn)異常,與這一問(wèn)題存在密切相關(guān)性。1.2絕緣子串風(fēng)偏角計(jì)算。通過(guò)一些計(jì)算公式可以得到直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿帶電體距離桿塔的最小L水平,分別為0.87m、0.76m、0.91m,L垂直分別為0.92m、0.51m、0.72m。可以看出,帶電部分距離桿塔構(gòu)件與最小安全間隙的要求滿足,在正常工頻運(yùn)行下。但瞬時(shí)極大風(fēng)速的天氣,因一些地段有風(fēng)口,此時(shí)間隙將難以滿足要求。1.3線路抗風(fēng)偏措施為使線路運(yùn)行足夠安全,加裝重錘對(duì)局部大風(fēng)地段的砼電桿絕緣子串,同時(shí)加設(shè)上下絕緣子拉線對(duì)鋼管桿線路的B相,或采取新型的防風(fēng)偏絕緣子,詳見(jiàn)下圖1。
235kV線路安全運(yùn)行措施
該油田所處地理位置雷暴天氣較多,極端雷雨天氣下雷擊線路跳閘的事故經(jīng)常發(fā)生,對(duì)油田的安全生產(chǎn)造成影響,同時(shí)也威脅到工作人員的生命安全。由此,為了避免雷電引發(fā)的停電現(xiàn)象,保證生產(chǎn)的持續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行,進(jìn)行線路改造。2.1送電線路中的雷擊過(guò)電壓。雷擊是造成線路故障的重要原因,尤其是在雷電高發(fā)區(qū)域,雷擊現(xiàn)象可以比作電流行波沿空中通道注入雷擊點(diǎn)的過(guò)程,電壓行波也會(huì)隨電流行波前進(jìn),滿足歐姆定律,對(duì)于電壓行波與電流行波來(lái)說(shuō),及Z=U/I。一般情況下,一旦發(fā)生線路遭受雷擊的情況,在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行下,原有電壓開(kāi)始升高,使絕緣狀態(tài)發(fā)生改變,將這一過(guò)程稱之為雷電過(guò)電壓,分為兩種情況,一種是感應(yīng)雷過(guò)電壓,一種是直接雷過(guò)電壓。鑒于雷電通道會(huì)出現(xiàn)電磁場(chǎng)變化,雷電流極性相反過(guò)電壓會(huì)在導(dǎo)線上感應(yīng)出來(lái),而對(duì)于無(wú)地線的一般線路來(lái)說(shuō),導(dǎo)線上也會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)過(guò)電壓,感應(yīng)過(guò)電壓系數(shù)通常取雷電流I/2.5(KA)。掛有地線的線路,感應(yīng)過(guò)電壓因?yàn)榈鼐€屏蔽作用的存在而會(huì)增大。2.2線路防雷擊過(guò)電壓措施。主要采取以下兩種措施進(jìn)行線路防雷:一種是將線路避雷器安裝在線路中,而另一種是將地線加裝在線路中。下面以地線加裝為例介紹防雷設(shè)計(jì)方法。氣站變電源線路全部采用的是砼電桿,直線桿采用的是單桿的、而承力桿則采用的是雙桿的,主要應(yīng)用到了耐張桿與直線桿兩種類型桿。依據(jù)相關(guān)要求,采用20%~30°的保護(hù)角,對(duì)于桿塔上地線對(duì)邊導(dǎo)線保護(hù)角來(lái)說(shuō),雷暴較為頻繁的地區(qū),可以加裝防雷裝置,采用零保護(hù)角。同時(shí),在改造線路過(guò)程中,設(shè)置好金具與絕緣子串的長(zhǎng)度,要能夠與相關(guān)要求滿足,即1.2m的長(zhǎng)度,邊導(dǎo)線距桿塔桿段的距離則為1.6m,依據(jù)油田電網(wǎng)建設(shè)要求及相關(guān)規(guī)范,保護(hù)角設(shè)計(jì)為低于20°的。由此,可以最終將無(wú)地線線路中的導(dǎo)線橫擔(dān)及地線橫擔(dān)距離得到,此次,桿長(zhǎng)度及保護(hù)角分別為3.2m及20°,與以上要求滿足。采用無(wú)地線設(shè)計(jì)對(duì)于已經(jīng)建成的全線,為了能夠繼續(xù)采用原有線路中的金具及桿段,對(duì)無(wú)地線桿型進(jìn)行考慮,在其上面加裝地線角鋼橫擔(dān)。通過(guò)這些改造及設(shè)計(jì)方法,該油田電網(wǎng)運(yùn)行故障及安全事故大大減少,有效保證各項(xiàng)生產(chǎn)的持續(xù)與穩(wěn)定。
3結(jié)語(yǔ)
線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行是否順暢、穩(wěn)定,油田電網(wǎng)中保證電力線路安全運(yùn)行是關(guān)鍵,而影響其安全運(yùn)行的因素較多,包括外界氣候變化、機(jī)械碰撞、人為操作、超期服役等等,需要進(jìn)一步對(duì)這些影響因素分析,將安全隱患及風(fēng)險(xiǎn)消除。此次本文以某油田的線路故障為例,探究了引發(fā)線路故障的原因,并提出了可行的改造及設(shè)計(jì)對(duì)策,從而有效保證了電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行。
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作者:文斌 單位:大慶油田第八采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所
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