高海拔山区风电场架空线路OPGW光缆下地改造实践与研究

摘要：以110kV丰光线OPGW复合地线架空转地埋改造为例，阐述了在对高海拔山区风电场架空线路OPGW复合地线在冬季无法融冰，覆冰严重造成地线散股、断裂等事故所采取的应对措施，通过拆除OPGW复合地线，安装避雷器，降低杆塔接地电阻，敷设地埋光缆等措施，从根本上避免了OPGW复合地线断裂造成的经济损失，减少了输电线路故障率，提高了输电线路的可靠性，确保线路安全稳定运行。

关键词：OPGW复合地线；避雷器；地埋光缆；架空线路

引言

近年来，OPGW复合地线在我国电力建设中飞速发展，新建输电线路几乎都选择了OPGW复合地线作为架空地线。但在我国南方湖南省、江西省等高海拔山区风电场冬季冰灾严重，风电场自建架空线路的OPGW复合地线无法融冰，易发生断裂、散股等故障，如何避免此类故障成为南方高海拔山区风电场所关注并研究的重要课题，本文以湖南桂阳丰泽风电场110kV丰光线OPGW复合地线架空转地埋改造为例，介绍了用地埋光缆代替OPGW复合地线所采取的措施及需注意的问题。

1 线路背景

110kV丰光线位于湖南省郴州市桂阳县内海拔最高山脉泗洲山，海拔高度1020-1428米。郴州市是湖南省每年冰灾最严重的城市之一，原因是由于“南岭静止峰”的影响。‌这一现象是北下的冷空气和南上的暖湿气流在冬季经常在南岭北麓的郴州一带交汇所形成的。‌当这两股气流强度势均力敌时，‌就会造成灾难性的冰冻雨雪天气。‌郴州位于南岭北麓的峡谷中，‌东西两旁是海拔1000多米的高山，‌这种地理环境使得冷空气容易沉积，‌难以消除，‌从而加剧了冰灾的威力。‌此外，2024年的“南岭静止峰”持续时间长达20余天，‌气象部门观测到的冰冻最大强度达到60毫米，‌均刷新了当地的气象纪录，‌这也是郴州冰灾尤为严重的原因之一。

2改造方案

经与线路设计、施工单位复核，确认N15属于终端型耐张杆塔，稳定性和机械强度最高，能够承受一侧不平衡拉力。综合以上因素，110kV丰光线OPGW复合地线改造线段：N1-N15段（即丰泽风电场升压站至N15基杆塔），其中N1-N12采用地埋光缆，N12-N15采用架空ADSS光缆。具体步骤如下：

（1）拆除N1-N15段两根OPGW地线，重新架设新的光缆（敷设48芯地埋光缆，并确保敷设地埋光缆与架空OPGW地线参数、型号互相兼容）。

（2）敷设N1-N15段光缆，N1-N12段采用地埋光缆，沿场内道路、原杆塔施工便道开挖敷设；N12-N15段采用架空ADSS光缆敷设。

（3）N1-N15段杆塔拆除地线后，在每基杆塔上安装一组避雷器（一组避雷器3支），实现防雷保护全覆盖，避雷器型号：YH10CX1-102/296，避免线路跳闸。

（4）针对安装避雷器的N1至N15段杆塔，采用杆塔接地外延，安装降租模块方式，进一步降低防雷接地电阻，且必须通过第三方专业机构检测，N1至N15段杆塔防雷接地电阻必须小于设计值10欧姆。

（5）复核线路两侧升压站设备防雷参数，查阅GIS设备和GIS避雷器出厂试验报告、年度预防性试验报告，确保双侧升压站设备防雷参数符合标准防雷要求。

3.避雷器配置分析

在地线拆除后，为避免发生雷击跳闸，整个耐张段所有杆塔及耐张段前后１基杆塔均应该安装线路避雷器，并且三相均安装。相比于有地线情况，无地线时线路避雷器通 流及吸收能量均有大幅增加。以100kA及以下雷电流为计算参数，雷击杆塔时，无地线情况下避雷器最大通流为有地线时的2.3倍、避雷器最大吸收能量为有地线时的1.1倍；雷击导线时，无地线情况下避雷器最大通流为有地线时的2.6倍、避雷器最大吸收能量为有地线时的3.6倍。在开展避雷器选型时应对其通流能力需结合自身需要重点考虑，本文110kV丰光线配置避雷器型号为YH10CX1-102/296。

总结

OPGW复合地线覆冰是导致输电线路冰害故障的重要原因之一。通过以上分析，110kV丰光线将重冰区OPGW复合地线拆除，采用地埋光缆代替通信作用，采用避雷器、杆塔接地外引代替地线防雷作用，从根本上避免了冬季OPGW地线覆冰造成的电力系统事故，提高了线路运行可靠性，并且防雷性能也能满足要求。

参考文献：

[1]张爱虎.用OPGW改造110kV线路的可行性分析 江西电力 2009年.第4期.

[2]邹建章.张宇.胡京.张敦晶.周龙武.输电线路覆冰拆地线后避雷器选型问题研究 电瓷避雷器 2022年第3期.

作者简介：

陈佳，男，中电建新能源集团股份有限公司华中分公司湖南桂阳丰泽风电场，主要从事风电场运营管理，湖南郴州 423000

万文彬，男，中电建新能源集团股份有限公司华中分公司湖南桂阳丰泽风电场，主要从事风电场运营维护，湖南郴州 423000