一起220 kV线路与10 kV交叉跨越放电跳闸分析
2013-12-19杨道文程登峰任玉华
杨道文,傅 中,季 坤,程登峰,任玉华,李 明
1.安徽省电力科学研究院,安徽合肥,230601;2.安徽省电力公司生技部,安徽合肥,230601 3.淮北供电公司,安徽淮北,233000;4.宿州供电公司,安徽宿州,234000
近年来,随着电网建设的不断发展,输电线路越来越密集,不同电压等级的线路平行、交叉跨越也越来越多。同时,随着社会经济的发展,线路外部环境也越来越复杂,因此,防高电压等级线路对低压线路、树木等的交叉跨越放电是线路防外破工作的重点。本文详细介绍了一起典型的220 kV线路对10 kV低压线路的交叉跨越放电跳闸,具有代表性。
1 线路故障情况介绍
2010年5月20日12时,A公司220 kV线路A相保护动作跳闸,重合闸动作成功。当时天气为晴天,气温31℃。经故障巡查,故障点位于该条线路84~85#之间(距离85#塔214.7 m,距离84#塔186 m)。此处220 kV线路A相(左边相)导线有明显放电麻点,受损轻微,在放电点处B公司新建的10 kV线路从A公司220 kV线路下方穿越,B公司10 kV线路中相导线烧断落地。随后B公司对10 kV线路进行了抢修,该段线路改为电缆入地。17时16分,220 kV线路恢复正常运行状态。
A公司220 kV线84#杆、85#杆型均为ZGX(水泥直线杆),呼高21 m,为单回路架设。地处B市境内,位于乡村路边。故障位置为A相(左边相),分析为交叉跨越放电。
2 故障线路运行情况
2.1 A公司220 kV线运行情况
A公司220 kV线路于1982年12月22日投运,线路全长37.55 km。导线型号LGJQ-400/50,84#杆、85#杆外绝缘配置相同,XWP8-70×13片单联悬垂串,绝缘子、金具组合串长2 186 mm(其中绝缘子长度1 898 mm)。84~85#所在耐张段为78~91#,耐张段长4 973 m,代表档距385 m。
2.2 B公司10 kV线路建设运行情况
B公司10 kV线路为郊区农电线路,始建于上世纪70年代,当时采用8 m预应力杆和16 mm2钢芯铝绞线架设。原部分线路在田地中央敷设,2009年12月,为提高该线路供电可靠性,B公司对该线路进行了改造,将原部分线路走廊整体迁移到村村通道路边,新线路全线与原线路路径基本平行,相距23~27 m,改造后杆塔为12 m预应力杆。
3 现场实测情况
2010年5月25日,对现场相关尺寸进行了实测,实测工具为B公司提供的超声测距仪和A公司提供的绝缘测量杆,两种工具同时使用,测量结果如下:
表1 5月26日实测结果
测量结果以测量杆为准,即220 kV线路A相故障点处对公路地面距离7.35 m,10 kV线路13#杆顶对公路地面距离6.8 m,杆塔顶端原有支柱绝缘子,且中相高于两边相,故障后13~14#段导线改成电缆入地,支柱绝缘子拆除。故障当天实测两线交跨距离为0.44 m,因此,故障点处10 kV线路故障相中相导线高应为7.35-0.44=6.91(m)。
220 kV线84#杆、85#杆呼高21 m,绝缘子、金具组合串长2.186 m,在2009年,重建10 kV线路杆塔时将杆塔移至路边,路面比原基础面高1.15 m,因此,B公司新架10 kV杆与老杆相比抬高了1.15 m,相对于220 kV导线高度被降低了1.15 m。
4 故障点弧垂及交叉跨越随温度变化理论计算分析
4.1 弧垂变化情况
故障点距220 kV线路84#杆186 m,距220 kV线路85#杆214.7 m,接近弧垂最低点,故障放电点与弧垂最低点弧垂较接近,导线随温度变化情况如下,包括弧垂最低点和故障点处弧垂。故障点处温度33℃与0℃时弧垂变化约为1.654 m。
4.2 交叉跨越距离变化情况
220 kV线路故障放电点对公路距离和两条线交差跨越距离随温度变化情况如表2。
表2 220 kV线路故障放电点对公路距离和故障点处两条线交差跨越距离
5月26日,测量当地环境温度为33℃,交叉跨越距离计算值为0.54 m,与故障当天所测交叉跨越距离0.44 m基本一致,220 kV线路对公路地面距离计算值为7.45 m,实测值为7.35 m,误差满足架空送电线路运行规程3%的规定。
5 故障原因分析
(1)此次线路故障跳闸主要原因为220 kV线路与10 kV线路交叉跨越距离不足,造成两条线路放电跳闸。根据DL/T 741-2001架空送电线路运行规程,220 kV输电线路与电力线路交叉跨越距离应满足4 m的要求[1]。
(2)该条220 kV线路弧垂随温度变化较大,温度33℃与0℃时弧垂变化近2 m,交叉跨越距离也随之发生变化;10 kV线路按0℃时施工,与220 kV线路交跨也仅2.194 m,不满足规程要求[2]。
(3)10 kV线原线路位于麦地中,其杆塔基础与220 kV线路杆塔基础位于同一水平面,迁移后新建线路位于乡村公路边缘,两条线路交叉跨越处位于乡村公路上方,公路使新建10 kV线路杆塔基础面升高1.15 m,实际降低了220 kV线路的对地和对10 kV导线高度。
6 结 论
(1)输电线路在交叉跨越架线施工时,应按照规程要求,根据导线运行温度+40℃,若导线按允许温度+80℃设计时[3],导线运行温度取+50℃情况对高压架空输电线路弧垂进行校核。
(2)线路施工中采取双杆目测测量法判定交叉跨越距离易产生误差,应使用测量工具进行实际测量。
参考文献:
[1]DL/T 5092-1999 110 kV-500 kV架空送电线路设计技术规程[S].北京:中国电力出版社,1999
[2]张殿生.电力工程高压输电线路设计手册[M].2版.北京:中国电力出版社,2003
[3]GB 50545-2010 110 kV-750 kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010