水力發電第３７卷第３期
２０１１年３月
小浪底水電廠２２０ ｋｖ母線
避雷器優化研究
陳紅梅 ，李雅萍 ，蔣建虎 ，唐新文
（１．洛陽理工學院，河南洛陽４７１００３；
２．小浪底建設管理局水力發電廠，河南洛陽４７１００３）
摘要：根據小浪底水力發電廠黃河變２２０ｋｖ開關站母線避雷器現場檢修安全要求，對現有的母線避雷器引線垂直連線方式進行了優化研究，並重點分析了不同接線方式對避雷器周圍電場強度、避雷器引線應力分布的影響，從理論上提出了可行的改造方案。
關鍵詞：母線避雷器；電場強度分布；應力分布；小浪底水電廠
中圖分類號文獻標識碼：ａ文章編號
０引言接方式改為水平連線，則能有效降低導線的高度，從而增加導線與母線的電氣距離。使檢修避雷器時具有足夠的安全距離．檢修時母線就不再需要停電。這樣不僅能提高檢修丁作效率，還將減少事故發生的概率。
要將母線避雷器與導線連線方式由垂直連線改
小浪底水電廠黃河變２２０ ｋｖ開關站母線為雙母
雙分段帶旁路結構，開關站電氣裝置布置方式為露天布置，母線為雙**的軟母線。母線所帶的避雷器為撫順電瓷廠生產的型氧化鋅避雷器．避雷器頂部採用９０。線夾與引線相聯，導線向上延伸大約６０ ｃｍ然後下降至與避雷器頂部等高，再與鄰近電壓互感器頂部相連。
由於受安裝場地的限制，母線與避雷器頂部引線的距離只有２．６
為水平連線．就必須針對其可行性進行研究和分析。接線方式的改變對避雷器的影響主要表現在２個方
面：①避霄器周圍，主要是均壓環周圍電場強度的分布發生變化，均壓環表面電場強度可能增加，從而
１ｔｉ。根據電業安全工作規程一發電廠和變電所電氣分部》第１２條和第６８條規定，２２０ｋｖ開關站工作人員正常活動範圍與帶電裝置的安全距離為３ ｉｌｌ。為保證檢修時有足夠的安全距離，每次檢修避雷器時需要將母線停電，既增加了由於倒閘操作帶來的安全風險，又延長了檢修作業時間。
通過現場勘察發現，如果將母線避雷器與導線的連
增加均壓環與避雷器底座部位發生閃絡的概率；②改變接線方式會影響避雷器引線的弧垂和應力分布。
通過對引線力學和避雷器周圍電場強度的分析，
收稿日期：２０１０一ｏ６—１ｏ
作者簡介：陳紅梅（１９７７一），女，湖北潛江人，講師，碩十研究方向為電氣自動化控制、導航制導與控制．
水力發電２０１１年３月
表１改造前後均壓環表面電場強度最大值對比
２．４避雷器沿面放電分析
避雷器改造後，瓷套表面有些部位的電場強度
有所增加，有些部位的電場強度有所減小，其綜合效果並不會增加沿面閃絡的可能性
根據沿面閃絡的長度與電壓關係的實驗結果．在工頻、高頻或衝擊電壓下，隨著閃絡長度的增加．閃絡電壓具有飽和趨勢。本避雷器的爬距為６ ｍ．其閃絡電壓具有明顯的飽和現象．其表面電場強度
的改變對其閃絡電壓的影響很小。本避雷器的於弧距離大約為２ ｒｎ，爬距為６ ｎｌ，沿面平均電場強度遠小於幹弧間隙的平均電場強度值，根據實際執行
由以上分析可知，從理論上分析避雷器接線方式的幾種改造方案均不會發生空氣擊穿現象。
和實驗結果，對於乾淨的絕緣子，幹弧閃絡發生的概率總是高於沿面閃絡。
２．２相關實驗資料分析
氣體放電實驗研究一般選用幾種有代表性的實
３不同改造方案引線力學計算分析
綜合小浪底水力發電廠黃河變２２０ ｋｖ開關站所處位置多年氣候條件，按照溫度一２５℃、風速２５ｍ／ｓ、覆冰厚度為１０ ｍｍ的最惡劣氣象條件ｒ如溫
驗，如棒一棒、棒一板、環一環等，實際工程應用中往往採取比擬的方法確定安全間隔。由長氣隙和絕緣子的ｔ頻５０％擊穿電壓與氣隙距離的關係曲線和氣隙的衝擊擊穿電壓與距離的關係曲線可知．氣隙間隔為２．４ ｉｘ１時，無論是工頻還是衝擊電壓，氣
隙的擊穿電壓均大於１０００ ｋｖ．而本改造專案的最
度、颳風、覆冰等），計算不同條件下放線時的弧垂
度。分別採用０。接線夾
（方案一）、３０。接線夾
（方案二）、豎直接線板和０。接線夾（方案三）方式計
（由於方案四
大陡波衝擊殘壓為６３０ ｋｖ。由此，在避雷器正常工作的情況下不會發生空氣擊穿現象
算不同氣象條件下最大弧垂度和應力
通過增加均壓導體半徑，有利於保證導線在一定的
２．３相關標準分析
ｇｂ兒４９—１９９０《電氣裝置安裝工程母線裝置施
］一及驗收規範》第２．１．ｉ３條巾關於２２０ ｋｖ室外配
弧垂度和應力要求範圍內，故不作另外計算），確保在最惡劣氣象條件下，導線所產生的水平拉力不超過其機械強度限值。本改造專案中所使用的避雷器型號為ｙ１０ｗ１—２ｌ６型。根據交流無間隙金屬氧化物避雷器》第６．１６．１條的規定，該型號避雷器頂端所承受的導線最大允許水平拉力為９８０ ｎ。
避雷器聯接導線在放線時必須確保在最惡劣氣象條件下，導線所產生的水平拉力小於９８０
（避雷器底座）最
ｎ。設本專案中最惡劣下氣象條件為：最低溫度一２５
，電裝置的安全淨距離規定為：帶電部分至接地部分間距＞１．８ ｍ；不同相帶電部分之間的距離＞２ ｍ：
交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間的距離＞２．５５ ｍ：無遮欄裸導體至地面之間的距離＞４．３ ｍ。
本改造專案中，距接地部分
近的帶電導體為均壓環，其間距約為２．４ ｉｎ：不同相的帶電部分為兩相避雷器，其間距大於４ ｍ：交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分主要為避雷器引線與上空的母線，其間距在改造前大約為２．６ ｒｎ．
風速２５ ｍ／ｓ，覆冰厚度為１０ ｍｍ，以此為基
礎，計算不同條件下放線時的弧垂度和應力大小。由此計算不同溫度時的水平拉力值，水平拉力值隨溫度公升高而減小。本專案結合３種改造方案分別分析了不同溫度的水平拉力。見表２所示。
改造後大約為３ ｍ；距地面最近的無遮欄的裸導體指均壓環，其距地面的距離約為４．９６ ｍ。據此，本專案改造後的各項安全距離均符合
的規定由計算結果可知，方案
一、二、三中導線在最惡劣氣象條件下所產生的水平拉力為９８０ ｎ，其他氣象條件下對避雷器頂部的水平拉力（下轉第７８頁）
表２不同溫度下導線水平拉力
水力發電２０１１年３月
對較弱的承包商，業主收益中必然有一部分要被監督成本所抵消。可在固定費用之外根據工程質量、工期和節約成本等因素，給承包商另加獎金，以鼓
勵承包商積極工作ｌ１ｌ。當然，如果業主想省去麻煩。也可以選擇ｓ—ｄｂ等一攬子合同模式。
如果業主風險管理能力弱，則合適的做法是讓有實力的承包商以乙個合理的**「購買」專案中的所有風險，並獨享風險收益，此時選擇ｓ—ｄｂ、ｅｐｃ或ｐｍｃ等一攬子式合同是最經濟的。這類合同賦予了承包商較大的主動權，承包商可能通過優化設計獲得成本節
餘，對縮短工期和降低成本有很強的激勵作用。此時業主的任務就是努力配合承包商的工作，為專案建設掃清外部障礙。
（２）風險水平中等的專案。如果業主的風險管理能力強，則合同模式的選擇比較自由，依設計深度和業主承擔風險的意願可以選擇單價合同或者成
本補償合同。如果業主的風險管理能力弱，最好在設計有一定深度時選擇ｕ—ｂａｑ合同，設計深度不夠時選擇ｓｕｐ合同。對於業主來說，選擇成本補償
合同的風險最大，並且如果沒有設定適當的獎勵措施，對承包商的激勵也很低，但對於一些急於上馬且風險大的專案，由資金實力雄厚、風險管理能力強的業主來承擔主要風險，保護承包商去更好地完
成專案是必要的。單價合同的風險分擔和激勵處於中等水平，但合同執行的監督成本比較高。如果在合同中安排有關承包商提出合理化建議所產生的節餘或損失的分配方式條款，可以提高承包商的主動性，減小監督成本。
如ｆｉｄｉｃ土木工程施工合同條件中就有相關的規定ｌ７ｉ。
（３）風險水平低的專案。風險水平低的專案一般是簡單通用的專案，這類專案的設計和施工已經比較成熟，在這種情況下應該讓承包商去承擔風
險。選擇對承包商有一定激勵作用的總價合同或單價合同是合適的。如果有詳細的設計圖紙，可以選擇總價合同或ｕ—ｂａｑ合同。但這時要注意，如果嚴格限制承包商的利潤空間，合同的執行成本可能會很
高；如果業主同意在乙個固定範圍內處理變更以增加承包商的利潤，則合同的執行成本就會減少。如果設計不充分則可以選擇ｓｕｐ合同，此時承包商
和業主的風險都要大於使用ｕ—ｂａｑ合同時的風險。
綜合以上要點分析得到的結論是：如果業主風險管理能力弱，則應將風險控制權和收益權一同交給有實力的承包商，讓承包商去尋找解決問題的方
法．但此時如果選擇的是傳統的總價合同，則合同的執行成本會比較高；如果業主風險管理能力強，則可以選擇成本補償合同，這尤其適用於高風險的
專案，這樣做雖不利於降低成本卻可縮短工期，並
且合同變更靈活；風險分配相對公平的單價合同更適用於風險水平不高的工程專案，此時要解決的是業主監督成本高昂的問題。
４結語以上所闡述的合同選擇策略並不是絕對的，業主選擇合同模式時還要視工程專案及專案參與主體的具體情況而定。有時乙個工程專案可能同時採用幾種不同的合同模式，這也是本文沒有考慮的情況。
最後，無論選擇哪種合同模式，有效的合同管理
（與業主的建設目標掛鉤）可以弱化合同中的「有害」成分。減少合同執行過程中業主與承包商的衝突和對立，營造良好的合作氛圍，最終達到「雙
贏」的目的。
參考文獻：
［１］何伯森．國際工程合同管理［ｍ］．北京：中國建築工業出版社，
［２］李娜．建設工程合同計價體系研究［ｄ］．南京：東南大學
［４］李平．工程專案風險分擔及合同變更的研究［ｊ］．重慶建築，２００７
預見性專案合同的管理專案中的合
同管理．天津：南開大學出版社
［６］張圮．通過合同風險轉移，有效分擔風險［ｊ］＿建築技術開發，２００５，
［７］國際諮詢工程師聯合會，中國工程諮詢協會．菲迪克（ｆｉｄｉｃ）
合同指南［ｍ］．北京：機械工業出版社，２００３．
（責任編輯
常青）＋
＊＋＊＋
「＋「＋
「＋」十
一＋一＋
一＋「——卜一—－卜一——＋一一＋
一——＋一一—●一一＋
一——卜一—●一
（上接第６４頁）均小於９８０ ｎ，這樣可確保避雷器機械效能的安全。
４結語從理論、國家相關標準規範、實際設計及高壓
實驗等方面綜合分析，本文所提出的幾種避雷器引線改造方案均在安全範圍內，改造方案均是可行的，各方案的優選順序為：方案四～方案三～方案二～方案一。其中，方案四的接線方式與方案一相同（採用０ｏ線夾），同時須增加均壓環導體的半徑
（半徑須大於４．３ ｃｍ）。其遮蔽效果優於改造前，但避雷器
與均壓環是成套生產的，所需均壓環必須訂製，增加了改造的成本。
（責任編輯高瑜）
小浪底水電站實習報告
三 小浪底工程的作用 小浪底水利樞紐開發任務以防洪 防凌 減淤為主，兼顧供水 灌溉 發電，除害興利，綜合利用。一 防洪 防凌 三門峽水庫對控制凌汛期流量起到了一定的作用，但由於可利用庫容過小，防凌效果有限。小浪底水利樞紐與已建的三門峽 陸渾 故縣水庫聯合運用，並利用東平湖分洪，可使黃河下游防洪標準提...
水電廠處理
1 火電廠為什麼進行水處理？答 防止熱力裝置的腐蝕結構和集鹽。2 原水為什麼要混凝處理？簡述膠體脫穩方法。答 原水都含有一定的懸浮物質，作為火電廠用水時，通常在離子交換處理前，需要經過一系列淨化處理，將水中影響離子交換的懸浮物質除掉。脫穩方法 1 投加電解質 2 投加與天然水中膠體電荷相反的膠體 3...
水電廠實習報告
石頭河水電站實習報告 電控學院 電氣0902 一 實習目的 這次實習的主要目的是為了認知電廠裝置和電廠各主要系統，以及執行的基本知識，是本次實習的重點。初步了解發電廠生產 變電站輸送以及給使用者配電的全過程。其次對發電廠 變電站主要裝置 發電機 變壓器 斷路器 互感器 隔離開關 電抗器等有個感性認識...