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油田电网安全运行策略探讨

1110kV线路安全运行措施

2016年5月,某110kV线路零序1段B相保护动作发生跳闸故障,造成瞬间甩负荷30.5MW,发生该故障时,风速为40.5m/s,动作跳闸在某线杆导线对杆塔横担放电时发生。1.1线路风偏计算。摆动会因悬锤绝缘子串及导线在风荷载作用下产生,如果带电导体及杆塔有着过小距离,比允许的电气间隙低,在摆动时将会出现线路导体对杆塔构件放电现象,电网中电压之所有出现异常,与这一问题存在密切相关性。1.2绝缘子串风偏角计算。通过一些计算公式可以得到直线杆、耐张杆、转角杆带电体距离杆塔的最小L水平,分别为0.87m、0.76m、0.91m,L垂直分别为0.92m、0.51m、0.72m。可以看出,带电部分距离杆塔构件与最小安全间隙的要求满足,在正常工频运行下。但瞬时极大风速的天气,因一些地段有风口,此时间隙将难以满足要求。1.3线路抗风偏措施为使线路运行足够安全,加装重锤对局部大风地段的砼电杆绝缘子串,同时加设上下绝缘子拉线对钢管杆线路的B相,或采取新型的防风偏绝缘子,详见下图1。

235kV线路安全运行措施

该油田所处地理位置雷暴天气较多,极端雷雨天气下雷击线路跳闸的事故经常发生,对油田的安全生产造成影响,同时也威胁到工作人员的生命安全。由此,为了避免雷电引发的停电现象,保证生产的持续、稳定进行,进行线路改造。2.1送电线路中的雷击过电压。雷击是造成线路故障的重要原因,尤其是在雷电高发区域,雷击现象可以比作电流行波沿空中通道注入雷击点的过程,电压行波也会随电流行波前进,满足欧姆定律,对于电压行波与电流行波来说,及Z=U/I。一般情况下,一旦发生线路遭受雷击的情况,在电力系统正常运行下,原有电压开始升高,使绝缘状态发生改变,将这一过程称之为雷电过电压,分为两种情况,一种是感应雷过电压,一种是直接雷过电压。鉴于雷电通道会出现电磁场变化,雷电流极性相反过电压会在导线上感应出来,而对于无地线的一般线路来说,导线上也会出现感应过电压,感应过电压系数通常取雷电流I/2.5(KA)。挂有地线的线路,感应过电压因为地线屏蔽作用的存在而会增大。2.2线路防雷击过电压措施。主要采取以下两种措施进行线路防雷:一种是将线路避雷器安装在线路中,而另一种是将地线加装在线路中。下面以地线加装为例介绍防雷设计方法。气站变电源线路全部采用的是砼电杆,直线杆采用的是单杆的、而承力杆则采用的是双杆的,主要应用到了耐张杆与直线杆两种类型杆。依据相关要求,采用20%~30°的保护角,对于杆塔上地线对边导线保护角来说,雷暴较为频繁的地区,可以加装防雷装置,采用零保护角。同时,在改造线路过程中,设置好金具与绝缘子串的长度,要能够与相关要求满足,即1.2m的长度,边导线距杆塔杆段的距离则为1.6m,依据油田电网建设要求及相关规范,保护角设计为低于20°的。由此,可以最终将无地线线路中的导线横担及地线横担距离得到,此次,杆长度及保护角分别为3.2m及20°,与以上要求满足。采用无地线设计对于已经建成的全线,为了能够继续采用原有线路中的金具及杆段,对无地线杆型进行考虑,在其上面加装地线角钢横担。通过这些改造及设计方法,该油田电网运行故障及安全事故大大减少,有效保证各项生产的持续与稳定。

3结语

线路的安全、稳定运行直接影响到电力系统运行是否顺畅、稳定,油田电网中保证电力线路安全运行是关键,而影响其安全运行的因素较多,包括外界气候变化、机械碰撞、人为操作、超期服役等等,需要进一步对这些影响因素分析,将安全隐患及风险消除。此次本文以某油田的线路故障为例,探究了引发线路故障的原因,并提出了可行的改造及设计对策,从而有效保证了电网安全、可靠运行。

参考文献:

[1]张涛,马晓炜.油田电网中提高线路安全运行措施的分析[J].仪器仪表用户,2017,24(06):93-96.

[2]刘海斌.线路故障在线定位系统在油田电网中的应用[J].电世界,2016,57(05):24-27.

[3]杨云清.优化塔中油田电网运行方式、整改线路隐患,提高线路供电可靠性[J].价值工程,2015,34(22):114-116.

作者:文斌 单位:大庆油田第八采油厂规划设计研究所

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