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复杂地形不同电压等级架空线交跨的故障防范

2010-07-18应明春徐世泽

浙江电力 2010年8期
关键词:风偏台州交叉

应明春,徐世泽

(1.台州电业局,浙江 台州 317000;2.台州宏远电力设计院,浙江 台州 317000)

电力施工

复杂地形不同电压等级架空线交跨的故障防范

应明春1,徐世泽2

(1.台州电业局,浙江 台州 317000;2.台州宏远电力设计院,浙江 台州 317000)

输电线路在跨(穿)越交叉跨越物时需考虑各种因素对线路安全距离的影响。结合故障跳闸实际情况,对线路跳闸的原因进行了详细分析,并对事故责任及跨越措施的整改落实进行探讨。

输电线路;交叉跨越;故障;分析

交叉跨越引起的电网事故具有停电范围大、影响面广的显著特征。因此,输电线路建设特别强调对交叉跨越点的控制,将之作为确保线路安全稳定运行的重要措施。本文通过220 kV回台4P86线典型跳闸事故进行案例分析,对如何防范交叉跨越事故进行探讨。

1 线路概况

220 kV回台4P86线是从500 kV回浦变至台州发电厂的双回线路,于2009年11月1日投运。全线总长34.858 km,导线为2×LGJ-400/50钢芯铝绞线,地线为JLB20A-120铝包钢绞线和光纤复合架空地线OPGW。导线设计风速为33 m/ s,覆冰厚度为15 mm,安全系数2.6。

10 kV微波线改造工程为浙江省电力公司狮子山微波站专用线,于2008年冰灾后开始改造。考虑多雷区及覆冰影响,穿越220 kV回台线部分杆塔采用35 kV塔型设计并架设避雷线。改造线路于2009年8月投运,导线采用铝合金钢芯绞线JRHA1/G1A-70/40,地线采用铝包钢LBGJ-55-23AC,安全系数4.0,风速33 m/s,覆冰厚度为15 mm。

2 故障跳闸情况及巡视结果

2009年11月2日13时01分,220 kV回台线A相故障跳闸,重合失败,强送成功。

跳闸后,根据保护测距,巡视人员对线路进行登塔查看与通道巡视,尤其将交叉跨越作为巡查重点。检查发现220 kV回台线34-35号塔跨越10 kV微波线的跨越档导线有放电痕迹。

故障地点位于狮子山微波站西侧350 m的山坡上,高程约为380~535 m。其中回台线34号为双回转角塔,塔型2H-SJC1(25.5),35号塔型2HSJC1(30.0),两塔下横担宽均为5.5 m。34号塔地面高于35号塔43.5 m,档距1 072 m。

10 kV微波线与回台线的交叉点距34号塔427 m,该点比34号塔低144.5 m,10 kV线路在此处沿山岗往上,与回台线几乎成90°交跨。交跨处右侧10 kV 78号塔塔形为7714_18.0,位于220 kV线路中心线右侧68 m;左侧10 kV 77号塔塔形为7712_15.0,两塔档距279 m。

图1 220 kV回台线故障点示意图

3 故障分析

根据设计条件,34-35号塔档距为1 072 m。通过现场勘测,复核了各跨越点的实际情况,220 kV回台线导线数据见表1。

表1 220 kV回台线故障点弛度对比表

因导线架设时间距本次观测已有近两个月,故表1内正向允许误差弛度为验收规程允许的+2.5%加上初伸长后的弛度;而比较气温依据现场勘查时的气温定为10℃。

根据以上数据判断,220 kV回台线在施工时,架线弛度符合设计要求。

通过对10 kV微波线地线现场情况的复核,LBGJ-55-23AC铝包钢绞线相关数据见表2。根据表2判断,10 kV线路实际情况与设计相符。

分析现场实际交跨情况,测得各交跨点相对高程及距离,可作出如图2所示的220 kV回台线跳闸工况下的导线风偏图。

表2 10 kV微波线故障点弛度对比表

图2 回台线跳闸工况下的导线风偏图

依据现场勘测的220 kV导线对10 kV地线垂距为5.1 m,由此校验并确定整个交跨相对位置及风偏图的准确性。由风偏图可知,220 kV回台线在故障日气温(10℃)时,只要13°风偏就会与10 kV线路地线放电。从当地气象台了解到,11月2日有强冷空气南下,故障时气温约为10℃,风速约为17.2~20.7 m/s。

由于34号与35号塔均为转角塔,故在计算风偏时忽略了耐张串的风压。根据导线放电摇摆角近似公式及设计条件推算,故障时风速为15.7 m/s,符合故障当日气象条件。

由此判断,在220 kV回台线故障当天,因风偏达到了13°,造成对10 kV线路放电的事故。

4 原因分析

4.1 设计

由于220 kV回台4P86线和10 kV线路设计分属不同设计单位,220 kV及10 kV线路的断面勘测工作基本同时进行,双方均未发现该处存在线路交跨,故未在设计阶段进行交跨校核。

虽然可以排除设计责任,但是从另一个侧面反映了不同电压等级设计单位之间的配合存在疏漏。为了防止类似事件的再次发生,设计部门应对如何促进有效合作进行探讨,这是防止交跨事故发生的前提。

4.2 施工监理

220 kV回台线施工时,10 kV线路已完成冰灾改造并投运。据了解,施工单位施工放线时曾要求将10 kV线路下线,说明已发现该处存在问题。施工单位本应将现场变化情况报告设计单位校核该交跨点情况,但由于疏忽错过一次纠正的机会。同时,监理也有失职,未发现该点与设计不符。

项目经理是施工单位法人代表的全权委托代理人,全面负责工程计划、组织、控制、协调、信息反馈等工作,对工程质量目标全面负责。而本工程施工单位三级自验收均没有发现不满足运行要求的交跨情况,项目经理工作的疏漏也是本次故障的重要原因。

4.3 竣工验收

施工方提供的交叉跨越检查评级记录及设计断面图中均没有此档交叉跨越,竣工验收预备会上也未提出有此交跨,加上现场具有一定的隐蔽性、特殊性,因此,竣工验收时也未能对此点进行查勘,致使错过最后一次纠正的机会。

5 整改措施

根据现场勘测数据分析,10 kV线路只能改道才能满足220 kV线路运行要求。考虑施工停电等各种因素,采取拆除交跨档10 kV线路避雷线等临时方案,据测算能满足当时冬季运行要求。

2010年2月,10 kV微波线路实行改道,选取了满足220 kV回台4P86线可靠安全运行的合适路径。至此,彻底消除了220 kV回台线与10 kV微波线的交跨隐患。

通过分析此次故障,笔者认为电力线路从设计到运行的各部门,应该在以下各环节加以改进,以有效防止此类交跨事故的发生:

(1)各设计部门须加强配合。故障原因虽然排除了设计责任,但是也从侧面反映了不同电压等级设计单位之间配合的疏漏。一般而言,甲级设计院主要负责220 kV~500 kV线路,在路径确定前都会收集线路所在地方电业(力)局在规划路径上的低电压等级线路的走向分布,但由于工作范围的限制,一些10 kV及以下线路会被忽略。而在实际设计中,由于设计条件的限制,10 kV线路采用35 kV塔型,35 kV线路采用110 kV塔型的现象普遍存在,所以在线路路径确定前,各设计部门应尽可能全面地收集相关路径设计的资料,避免此类隐患。

技改项目往往工期紧张,为防止技改项目路径交叉不明的现象发生,建议在线路终勘定位及竣工图编制结束这2个阶段,将路径图的DWF文件发送给路径涉及的各电力线路设计单位,以会签的形式复核路径走向,从源头上杜绝设计配合的空隙。

(2)项目经理等施工监理人员须加强工程巡查和技术学习。工程项目经理是工程质量的第一责任者,项目经理应针对工程实际情况,建立完善的质量管理体系,实行事前、事中、事后施工全过程质量控制,对常见质量问题加以预防;对出现的质量事故及时分析和处理。应明确各主要管理人员和机构的职责,加强项目部与甲方、监理及设计的工作配合,有效掌握项目质量影响因素,保证整体质量的安全、可靠。

目前,电力建设任务重、人手紧,一些施工、监理部门的专业技术人员往往需要同时负责多项工程的施工、监理工作,因此容易出现路径复测不完整、日常工程巡查不到位的现象,给工程质量及安全带来极大的隐患。

施工和监理人员应加强学习和经验总结,熟悉电力线路在高温和大负荷等各种工况下的习性,了解并非在一个工况下满足安全距离就是安全的;了解地形高差对导线弛度的影响,掌握导线风偏对交叉跨越的危害,提高施工和监理人员管理能力,有效防止交跨引起的事故。

(3)竣工验收需认真排查。电力线路的竣工验收是整条线路投入运行前至关重要的环节。坚持逐点到位、全盘分析,携带望远镜对交跨物认真观察、测算,对交跨危险点部分及时组织复核复校,是保障线路安全运行的前提。

6 结语

随着整个社会用电需求的迅速增长,电网建设也随之快速发展。电网建设在追求进度和效率的同时,更应注重质量和效益。

220 kV回台线的跳闸,就其发生的原因来说,是一次由于麻痹大意造成的典型事故。因此,从线路设计、施工到运行,每个部门、每个环节、每个过程、每个细节甚至每张图纸都要严把安全质量关。应采用科学的方法开展电网基建工程质量管理,研究和借鉴先进的管理经验,消除工作疏漏,以保证电网安全、稳定、高效运行。

[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:中国电力出版社,2003.

[2]邵天晓.架空送电线路的电线力学计算[M].北京:中国电力出版社,2006.

[3]周振山.高压架空送电线路机械计算[M].北京:水利电力出版社,1984.

[4]胡毅.输电线路运行故障分析与防治[M].北京:中国电力出版社,2007.

(本文编辑:龚 皓)

Fault Prevention for Crossing and Spanning of Overhead Lines with Different Voltage Levels in Complicated Terrain

YING Ming-chun1,XU Shi-ze2
(1.Taizhou Electric Power Bureau,Taizhou Zhejiang 317000,China;2.Taizhou Hongyuan Electric Power Design Institute,Taizhou Zhejiang 317000,China)

Various factors affecting safety distance of transmission line need to be considered for crossing and spanning of transmission lines.This paper analyzes the reasons for line trip based on the actual situation of fault trip and discusses the accident responsibilities and the improvement and implementation of spanning measures.

transmission line;crossing and spanning;fault;analysis

TM726.3

B

1007-1881(2010)08-0057-04

2010-04-20

应明春(1964-),男,浙江临海人,工程师,主要从事输电线路生产管理工作。

徐世泽 (1973-),男,浙江临海人,工程师,主要从事送电线路设计工作。

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