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高压架空输电线路大跨越段断线处置措施探讨

2021-03-15袁慧勇胡怡

装备维修技术 2021年42期
关键词:断线

袁慧勇 胡怡

摘  要:随着国家经济高速发展,用电安全必须提升,在电力传输及电网布局的过程中高压架空线的安全运行显得尤为重要。高压架空线是电力系统输变电网络的核心装备,高压架空线故障会导致整条线路甚至整个电网区域的瘫痪,所以高压架空线的故障排查与防护是目前的重要任务之一。因此文章结合实例,就高压架空输电线路大跨越段断线处置措施展开分析。

关键词:高压架空输电线路;大跨越段;断线;处置措施

架空线路作为输电网中的重要组成部分,其安全稳定运行对电网及用户至关重要。架空线路与室内电力设备不同,其暴露在旷野中,分布广,线路易受损,断线情况经常发生,从而引起供电故障甚至跳闸断电故障,导致供电可靠性差。架空输电线路断线处置措施可为线路安全运行提供保障。

1 高压架空线断线原因分析

1.1 雷击因素

雷击分为直击雷和感应雷。(1)直击雷:是带电云层(雷云)与建筑物、其他物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。(2)感应雷:指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压。

1.2绝缘子情况

高压架空导线长久以来一直受到风摆的外力作用以及自身重力的影响,靠近塔侧的导线容易出现金属疲劳,造成损伤,日常电流电弧也会在绝缘层损伤处造成绝缘老化,这就可以推断出高压架空线断线处多在靠近杆塔一端的原因。另外,观看高压架空线断口处,有类似金属断裂的特点,是因为伴随着工频续流电弧烧熔绝缘导线的热过程,加上由于电位差所形成的电弧及产生的电磁推力Fn(为电流交变所产生的反向拉力),再加上导线本身的重力,更加容易在该点发生断裂。绝缘子故障如图1所示。

2 工程概况

某高压架空输电线路大跨越段 39# - 42#杆,耐张段全长 643 m,位于山区地段,土壤为风化岩石。此耐张段线下重要跨越物较多且集中,越高速一條、国道一条、35 kV 架空输电线路两条、10 kV 架空输电线路一条、穿 220 kV 架空输电线路一条。2019 年 4 月,地方受松线虫防治砍伐松树影响,导致 40# - 41#杆 A 相导线断线。

3处置措施

专业技术人员通过对断点周边环境及线路运行状况调查,制定了临时处置措施与永久处置措施相结合的方式对线路断点进行修复,既快速恢复了供电,也为线路后期安全稳定运行消除了隐患。

3.1临时处置措施

采用导线接续压接对断线点进行临时处理。具体措施如下:钳压铝绞线时,压模顺序从一端开始向另一端上下交错进行施压。钳压 LGJ - 185 型极其以下钢芯铝绞线时,用 1 根接续管,其压模顺序自管中央开始向两端交错施压。钳压 LGJ-240 钢芯铝绞线时,使用两根接续管,首尾串联。导线压接时,作业人员将钳压机的模口与被压导线摆放垂直,并用手固定接续管,让模口对准已划好的印记,一模一模的按顺序交错压过去,严禁先压好一边再压另一边,压接后的接续管弯曲度不应大于管长的 2% ,有明显弯曲校直时应用橡胶锤垫好木片轻敲整形,不能用铁锤敲打。在压接过程中,要随时检查钳压模数和模距,不能多压和少压,压接时应均匀使力,不得过快、过猛。该临时处置措施优点是施工难度小、成本低,对线路周边环境影响小,能快速恢复供电,减少因停电带来的损失。缺点是按规范要求,如接续强度能达到导线最大允许断线张力的 95% ( 即不小于 61. 1 kN) 时方为合格,但因施工时条件受限,压接后未能也无法进行张力试验( 施工规范没有现场试验要求) ,接续强度是否满足要求不能校验,线路运行存在一定的安全隐患。

3.2永久处置措施

由于导线接续压接处理后导线无法进行张力试验,因此采用 39# - 42#杆段杆塔改造作为该线路断点的永久处置措施。根据现场测量及实际情况,提出改造方案如下:更换受损段导线,消除线路运行安全隐患。新增#39 + 1 耐张塔,使得跨越段杆塔及其布设方式符合反措规定,满足安全运行要求。改造#40 - #42 段杆塔接地,减小雷击对线路的影响,改善线路安全运行条件。清除#39 + 1 - - #41 部分树木,更换#40、#41 部分老化绝缘子,从而保证线路运行安全。具体方案描述: 在#40 杆前 68 m 左右处新建 1 基1A3 - J1 /24M 耐张塔 ( #39 + 1 塔) ,将原 #39 - - #42耐张段分为#39 - - #39 + 1 和#39 + 1 - - #42 两耐张段,可缩短耐张段长,改善杆塔及耐张段受力条件,提高线路的安全运行系数。关键在于,此方案既可减少导线更换量( 只需更换#39 + 1 - - #42 段 A 相 343 m/实际需求导线 360 m) ,又可减少被跨越段停电作业时间,使得重要跨越段完全满足规范及反措要求,确保运行安全。如此一来,其杆塔安全稳定性能可提髙 50%以上,且因耐张段改短,其弧垂相应调整,导线水平拉应力下降30% ,相应导线安全性提高30% ,无论承力方面还是布设型式方面,均完全达到反措要求。基础施工时无须停电,待基础浇制好后,进行铁塔安装前,停35kV某线1,在停电且验电无误后,组立#39 + 1 新塔,且提前在#39 + 1、#42 杆塔处做好临时拉线,清理好树障,展放好需更换段导线。铁塔组立检查完毕,停35kV某线 1、35 kV 某线 1、10 kV 某线,在停电且验电无误后,在#39 + 1 塔挂线,控制好导地线弧垂后,做好耐张,然后将线在新耐张塔处将导线开断。再做#39 -#42 段线,更换 A 相导线,更换绝缘子,调整好弧垂后进行安装。

总之,高压架空线的主要影响因素是天气环境及绝缘子的绝缘情况,要每年做好预防性试验,排除有可能出现故障的因素,不能过载运行,也不能长期满负荷运行,要控制好每个因素的影响。架空线路大跨越段发生断线故障时,采取合理有效的处置措施,可尽快恢复供电系统的安全稳定运行,减少损失。上述断线处置措施为行业内类似处理提供了较好的借鉴。

参考文献

[1] 由鹏琨.配电线路单点断线故障模拟系统的仿真设计[J].江西电力,2021,45(02):22-24.

[2] 卢正飞,朱可凡,刘子俊,张晓宇,黄福全,文明浩.基于电压降落比较的高压架空线路断线保护原理[J].智慧电力,2021,49(01):9-13+55.

[3] 余银钢,洪新春,李岭,康瑞新,吴喜生.基于电力物联网的配电网断线故障识别技术[J].电气技术,2020,21(07):76-79.

3978500338243

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