油田高压配电线路安全稳定运行的保障措施研究

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年第4期   作者:韩健
[导读] 随着外围油田产能规模的不断扩大, 供电线路不断延伸扩展

        韩健
        大庆油田有限责任公司第三采油厂电力大队
        摘要:随着外围油田产能规模的不断扩大, 供电线路不断延伸扩展, 线路所带油井数量逐年递增, 供电线路能否平稳运行对油田生产影响程度加大。采取有效措施,保障油田配电线路安全平稳运行具有重要意义。
        关键词:油田;配电线路;安全运行;措施
1 前言
        油田配电线路具有点多、面广、战线长等特点,曲折迂回,分布在广阔旷野之中;架空线凸出地面,不能受到建筑物及树木的屏蔽,地下油水管线密集,给电网安全平稳运行带来了难题。加之配电线路绝缘水平低,线间距离小,又无避雷线,所以易遭受直击雷;且受感应过电压后又极易引起绝缘子和避雷器闪络、击穿、烧坏导线或设备,造成线路跳闸停电。一般要恢复正常生产需要较长时间,给油田生产造成严重损失。
2 配电线路常见故障
(1)短路故障。对于配电线路来说, 比较常见并且危害性较高的一类故障就是线路短路故障。一旦线路出现了短路故障, 就会使得线路中的电流在瞬间增大, 从而使得线路中的其它部件受到损坏, 进而引发连贯性的故障, 最终将故障的影响范围进一步扩大, 造成更加严重的后果与影响之所以会发生线路短路故障, 其主要的原因是线路的绝缘层出现了脱落以及电位导体短接等问题引起而对于不同的线路来说, 其都会有一个绝缘层实现对线路的保护而一旦线路的绝缘层由于某种原因出现了老化以及脱落的问题, 那么就会使得绝缘层的绝缘效果逐渐丧失, 进而使得绝缘层对线路的保护作用逐渐降低, 最终引发配电线路的短路故障
(2)线路接触故障。在配电线路的实际运行过程中, 如果遇到了线路接触不良以及安装设备不规范等情况, 都会使得配电线路出现线路接触故障。会造成线路接触故障的原因主要是, 由于配电线路受到过负荷的影响与作用, 使得其温度不断升高, 进而使得配电线路的氧化腐蚀情况进一步加剧, 这时, 线路接线头就会受到一定程度上的破坏, 从而使得配电线路出现了老化问题, 最终使得配电线路发生线路接触故障。除此之外, 如果配电线路以及供电设备之间的接触出现了不良隋况, 则会使线路接触电流经过的时候, 出现电阻过大的问题, 进而使得电流经过的线路故障位置温度逐渐地升高, 不断增大了接触点的温度, 最终使得线路出现了烧断现象
(3)线路接地攻障。一般来说, 配电线路常常会发生单相接地一般多为树木引起, 同时, 在一些运行周边环境比较复杂的地方, 也会发生这一现象, 进而由于树枝造成导线刮损, 便发生了单相地接故障从而使配电线路中的相线与大地相连, 造成整个配电线路就逐渐形成了一个负载回路, 对人员和设备的安全造成隐患, 严重者甚至会将配电设备烧毁, 最终导致配电网应设备故障跳闸, 甚者将引发更加严重的电力安全事故
(4)线路雷击故障。

对于配电线路来说, 比较常见的自然故障之一就是雷击故障而由于配电线路在运行过程中, 会因为外辐射电荷的作用, 逐渐形成一个电场, 进而在遇到雷雨天气时, 聚集电荷比较多的地方, 就很容易遭受雷击跳闸, 最终使得配电线路无法正常运行。
3 配电线路安全稳定运行的保障措施
3.1 提高线路过电压防护能力
(1) 采用复合绝缘横担和加长绝缘子提高线路绝缘水平。提高电力线路绝缘水平, 可以减小线路在雷击等过电压情况下引发的短路危害, 降低雨雪天气及污秽环境造成的非故障停电几率。
(2) 加大架空导线三角形排列中上、下导线间距。加大上、下导线间距, 使上导线在作为相线的同时, 兼顾成为下导线的避雷保护线, 可降低下导线雷击过电压几率。
3.2 增强线路防盗、防破坏能力
(1) 采用钢芯铝绞线取代铝绞线。钢芯铝绞线较普通铝绞线具有抗拉断力强及载流量大的优点,尤其适用于线路长、档距大的外围边远地区, 不但抗外界冰、雪等自然荷载能力强, 更具有不易裁割偷盗的优点。
(2) 增强低洼地带电杆基础加固。外围油田地形、地势情况复杂, 部分线路因路径所限, 不得不架设在低洼地内。低洼地内线路电杆基础加固以往都采用涵管内简单填充毛石的形式, 随时间的积累, 毛石缺失现象严重, 导致电杆基础加固承力减弱, 出现电杆倾斜、上拔等现象。为避免此类情况发生, 可在上层采取毛石、混凝土砌筑形式, 既可以防止毛石丢失, 又可以减少毛石用量。
(3)接地装置防盗保护。线路接地装置完好是保障线路处于可靠运行状态及操作检修人员安全的重要因素, 外围油田部分地区经常出现接地装置丢失的情况, 为线路可靠运行留下隐患。为避免人为对接地装置的破坏, 可采用接地引下线暗敷和非金属接地极的措施。
(4)增设线路防风拉线。外围油田地域开阔,季节性风力大, 在规范标准每10 档增设1 组防风拉线的基础上, 适当增加防风拉线数量, 防止地表土质疏松地区线路电杆倾斜、倒杆。
(5)增强防自然环境破坏能力。据外围油田运行部门反映, 经常有翼展较大的鸟类习惯性停落于线路杆顶, 并发生鸟类翼展打开造成相间短路或鸟类粪便对绝缘子造成污秽发生闪落等情况, 现有技术手段已完全可以解决此问题。一种办法是在线路杆头增加鸟刺等防鸟类停落的专用设施, 或在地域内设置靠声音进行驱鸟的驱鸟器;另一种办法是对杆头两侧附近导线增加局部绝缘, 或采用绝缘段较长的绝缘子。线路临近林木架设情况较为普遍, 树木枝叉受自然外力折落于线路造成短路停电情况偶有发生,为防止此类情况发生的最佳措施为采用绝缘导线,对于已建线路在不更换导线的情况下, 采取局部绝缘包裹措施。
3.3 缩小故障和检修情况下停电面积
(1)线路上增设隔离、保护设备。在供电距离长、分支多的线路上增加用于缩小停电检修范围的隔离、保护设备, 能够很有效地缩小故障和检修情况下停电面积。
(2)采用变电所内小电流接地系统, 结合线路干线及分支处接地故障显示装置, 可提高出线和线路单相接地故障情况下故障点的判别实效, 尽快使系统恢复到正常运行状态。上述措施的采用要结合本地域各种不利情况发生几率和投资效益分析进行决策。
参考文献:
[1]王大鹏.浅谈油田生产中安全用电的管理[J].硅谷,2011(01):08.
[2] 郑世同,吴昌汉,何丽梅.石油设施防雷设计的若干思考(续:完) [J] .天然气与石油,1999,17 (4):13-15.
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