恩施自治州现有2条220kV高压架空输电线路,构成恩施电力转供的主动脉。其中恩施至葛洲坝电厂的220kV输电线路全长213km,为我省最长的220kV线路,整个线路杆塔545基,沿途最低海拔高度400m,最高1800m,途经恩施、建始、巴东、长阳、秭归、宜昌等6县市。
  220kV雁旗线有90%的杆塔处于群山峻岭中,杆高大跨越多(有的档距甚至达1.2km以上),三相导线均为单根LGJQ-300型,双根避雷线型号为LGJ-50和LJG-70及重冰区为LJG-300。杆塔接地电阻普遍在30Ω以下,个别杆塔为70Ω,大多采用猫头形,也有少量的酒杯形。绝缘子主要采用西安电瓷厂的XP-7型和XWP-7型瓷瓶,直线杆每串13片,在海拔1000m及以上为14片,耐张杆为14片。
  
  1线路的雷击原因分析
  恩施地区雷雨季节一般在每年的3~9月,年平均雷电活动日为40~60,特别是夏季,气候变化异常,雷电强烈且频繁。又加上220kV线路较长,途经多个雷电活动区域,且杆塔耐雷水平偏低,因此,造成雷击跳闸率一直居高不下。
 

 

  根据运行经验并结合山区地形地貌,我们认为恩施地区雷击线路主要有以下特点:
  (1)雷击多发区域较多。线路经过山中的条形盆地,跨越湖泊江河地带,起伏陡峭地形的边缘及迎风向阳的半坡,由于易形成强烈的上升气流,线路经常遭受雷击。
  (2)雁旗线地线对导线平均保护角一般在20°左右,但由于大档距杆段较多,在雷雨情况下,导地线因摆动幅值不同而实际上地线对导线的保护范围已远大于20°。从以往的事故来看,雷击导线情况较多,特别在大档距地段。
  (3)雁旗线杆塔接地电阻较大,平均范围在20~30Ω,雷击杆塔或地线后形成的反击电压过高,易造成瓷瓶串闪络。
  针对以上情况,1998年对雁旗线在防雷方面主要采取的措施是:
  改造67基杆塔接地电阻较高的地网;通过带电作业共检测全部457基杆塔的瓷瓶,发现并更换了302片瓷瓶;将跳线支撑管对避雷线距离由原来的1.1m调整到1.7m及以上;对全线30多处因边坡距离不够采取削峰措施。
  近年来,该线路防雷效果明显,尽管雷雨仍然强烈,但线路没有因雷击跳一次闸。
2 导线舞动问题
  恩施山区地形、地貌特别,气候变化异常,线路运行情况亦显得愈发严峻。导线舞动作为一种特殊的景观,近年来频繁出现,已严重威胁线路的安全运行。其基本现象为:夏季5~8月,天气闷热,然后是大雨,雁旗线部分背风且跨越撮箕地形杆段(档距长短不一)三相导线发生舞动,舞动频率经目测,约1Hz。舞动的幅值与降雨量的大小成比例。雨停舞动亦止,目前观测到的最大舞动峰—峰值为0.5m。
  该220kV线路共有4个档距出现导线舞动现象。经与省电力试验研究所专家初步分析认为,该现象属导线电晕舞动类别,在国内也比较少见。这主要是由于2条220kV线路采用的导线截面偏小,起始电晕电压较低,在一定的地理环境和气候条件及外力(垂直降落的雨滴,上升气流)作用下,导线起舞。
  
  3 线路覆冰
  雁旗线的333~363号杆段属重冰区,其海拔高度为1277.8~1741.9m,该地段地理环境复杂,气候变化无常,线路年覆冰均在60天以上。从现场测试的覆冰厚度来看,导线结冰直径约有10~20cm,大于设计值。
 

 

  过去,曾在导线上装设破冰环,防止线路上熔冰时因冰层脱落时弹跳造成对地距离不够而放电。但破冰环易老化、脱落,加上导线上形成的冰柱很容易将破冰环覆盖,因此作用不大。
  
  4 防治措施
  (1)输电线路的防雷是一个综合治理的工作,恩施山区的雷击形式主要以绕击和反击居多,直击雷较少。根据国内已有的防雷经验,在雷击多发区域的杆段,应调整地线对导线的保护角度,一般在15°以下。对高杆塔、大档距和大跨越地方还应架设耦合地线。同时增加绝缘子串长(在风偏允许的范围内)和降低杆塔接地电阻均能有效地降低输电线路雷击跳闸率。
  (2)由电晕引起的导线舞动在国内外也不多见,虽然在导线舞动杆段加装了防震锤,形式有所好转,但并未从根本上解决问题。下一步考虑在导线上装设均压环,以改善电场提高起晕电压。
  (3)目前考虑在导线上加装重锤,防导线覆冰后发生扭转,以减少导线覆冰面积。