1. 胜利油田
1.1电网雷害情况分析
雷害事故在电力系统事故中占有很大的比例,它不仅危害了电力部门的发、输、配电的电气设备,而且可能会导致大面积的停电,严重影响用电部门的安全性和经济性。电力系统遭受雷害事故和电网本身的特点、雷电活动天气情况都有关系。本章分析油田电网的情况和当地雷电气候特点,并统计和分析历年来油田电网发生的雷害事故。胜利油田电网的基本情况胜利油田电力管理总公司所属电网自1964年开发建设至今己有40余年的历史。
随着油田的开发,胜利电网在不断发展,到目前为止,已建成了一个发、变、供、用为一体的电力系统,共有变电站170余座,各种电压等级的输、配电线路一万多公里,形成了22OkV的环网电网架构。油田电网分布在东营、滨州、淄博三个市的12个县区,供电服务面积覆盖3.2万平方公里。电网内最高电压等级为220kV,送电电压以110kV为主,35kV为辅,配电电压为6.3kV。全网线路和变电站基本情况见表1-1。就近的系统电源点有辛店电厂,装机容量为2x20+Zx10万kW,由22OkV杨九线、1IOkV辛陈线直接与胜利电网相连,另外通过郭胜线与胜利电网联接;沾化电厂装机2x12.5万kw,由22OkV沾盐线、110kV沾河线与胜利电网相连。胜利油田电网的主要电源是二座自备电厂,其中胜利电厂装机容量为2x20万kW,孤北电厂装机容量为2x3.66-3.3万kW,孤北电厂均为调峰机组或发送无功。
由于原油生产需要,胜利油田电网遍布所有采油厂区。胜利油田电网电压等级大多为35kV、6kV,采油厂区大部分位于比较空旷的地方(如芦苇、荒地内),周围没有相对较高的建筑物,油田地势平坦,分布在整个平原上的输配电线路雷击率相对较高。分布在野外油井线路及其低压配电网络明显高于周围物体,且绝缘水平比较低,经常受到雷电灾害的侵袭,造成变压器、线路绝缘子及电机损坏。
根据电网规程要求,一般35kV输电线路仅在进出变电站1.5-2km范围内架设避雷线,而在线路的其他地方则没有防雷保护,因此,这些线路在雷雨季竹成为运行的薄弱点。虽曾对用电设备采用避雷器进行保护,遭受雷击的情况有所改善,但每年仍然有很多设备和线路损坏,雷害情况严重,影响了油田的正常。
1.2东营及附近地区雷电活动状况
雷暴是一种伴有多种天气现象的中小尺度大气过程。雷暴天气不仅产生雷电,还伴有大风和暴雨,有时甚至出现冰雹等灾害性天z屯。雷电是雷暴天气最基木的特征,因此雷电的活动规律在一定程度上反映了雷暴大气的活动规律。根据山东省气象局设立的雷电观测站观察结果的统计和分析川,山东省闪电大部分为负闪,占87.76%,负闪是正闪的7倍多。正闪的平均强度为655魂.649A,略高于负闪的平均强度6065.169A。闪电的发生存在明显的卜}变化,总体呈双峰双谷式,15:00和洲:00为两个峰值,两个谷值分别出现在10:00和22:()0。总闪电次数在;第2个低值区是10:00-12:00;第2个低值区是21:00-23:00。
下表是山东省内各地区闪电统计数据(1998-2000),可供参考。从表中可以看到闪电密度与闪电的平均强度的分布呈现负相关,即在闪电密度较大的区域闪电的平均强度较小,而在闪电密度较小的区域闪电的平均强度较大。在气象数据一记录中东营市年平均雷暴日数可以按32.2天/年考虑。
2. 电网输电线路
雷电过电压及其防护由于雷云放电引起的电压升高称为雷电过电压,或称大气过电压。其造成的事故即为雷害事故。雷害事故不仅会危害供电线路以及发、变电站的电气设备,还会导致大面积停电引起供电部门的重大经济损失,雷害是造成高压输电线路停电事故的主要原因,它可以分为直击雷过电压、感应雷过电压和流动波过电压。雷电的放电电压可以达到几万到上十万千伏,其电流达数百千安,当其直接对设备或线路导线放电时,具有巨大的电磁效应、机械效应和热效应,它的破坏是任何绝缘无法直接承受的,所以在电力系统,广泛用避雷针或避雷线对设备和线路进行保护。感应雷是设备或线路附近发生雷电放电时,由于静电感应和电磁感应而在设备或线路上形成的过电压,其幅值可达几百千伏,使低压设备或线路受到损害。流动波过电压使当远方线路的一导线上有直击雷或感应雷时,电磁波沿着导线以近似光速流向发电厂、变电站,在发电厂、变电站中出现的过电压,通常需要装设避雷器或间隙加以限制,保证绝缘的安全。
2.1雷电的形成
雷云的带电过程复杂,基本上认为这个过程可能是综合性的。一般包括感应起电,即积雨云形成时,所含降水粒子在垂直大气电场作用下碰撞或感生电荷;添、井起电,即积雨云中大量的冰晶、雹粒、过冷水滴在对流气流的携带下碰撞摩擦时,由于温度差异产生热电效应发生离子迁移;破碎起电,云中水滴被强气流吹裂时较大的水滴带正电,而较小的水滴带负电。通常雷云中的电荷分布往往形成多个电荷密集中心,雷云中的平均场强约为15OkV/m。当云中电荷密集处的场强达到2500-3000kV/m时,就会发生先导放电。以闪电的表现形状分类,可以分为线状闪电、带状闪电、片状闪电、联珠闪电和球状闪电,其中线状闪电最为常见,防雷主要针一对它。以闪电的空间位置分类,则可以分为云内闪电、云际闪电、晴空闪电和云地闪电。云内闪电、云际闪电合称云闪,对航天、航空有一定的危害,云闪产生的电磁脉冲辐射(LEMP)对通信合微电子技术设备产生影响;其中云地闪电和电力系统关系最为密切,也是防雷研究主要对象,它发生在云和大地之间,简称地闪。般来说,石闪的概率比地闪人于反多。
3. 防雷装置及其应用................... 38-60
3.1 避雷针................... 38-40
3.2 避雷线 ...................40-44
3.3 避雷器 ...................44-56
3.4 雷电定位系统................... 56-60
4. 油田电网防雷的总结及展望................... 60-69
4.1 油田电网雷害原因 ...................60-62
4.2 油田电网防雷采取的措施................... 62-64
4.3 油田电网防雷技术管理工作的改进 ...................64-66
4.4 油田电网变电站防雷技术的改进................... 66-69
结论
雷电过电压保护工作是电力系统过电压保护工作的重要一个部分,由于牵涉面比较广,而且时间性也比较强,因此需要不断加强技术管理,认真总结运行经验,不断积累经验,指导以后的工作。日常的技术工作应该包括:
(l)制定油田电网防雷工作计划根据整个油田电网的发展规划和上一年电网遭受雷害情况的统计分析,制定本年度电网防雷工作的规划,全盘考虑,重点加强,特别注意供电重要和雷害频繁地区的防雷保护。
(2)建立油田电网地区雷电活动情况记录将油田雷电活动情况进行记录,包括雷电日、雷电小时、落雷地点和雷电测量结果等。注意和当地气象台的联系,保证雷电活动记录的完整和全面,根据年度月份进行统计。
(3)健全防雷工作原始技术资料台帐收集和整理好电厂、变电所、送配电线路参数、性能、运行方式、保护设施等技术资料,便于全面掌握油田电网的情况,为雷害分析和制定防雷办法提供依据。
参考文献
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