架空输电线路设备发热的原因分析及预控措施

2015-07-20赖伟斌广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001

中国新技术新产品 2015年17期

赖伟斌（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州 516001）

赖伟斌
（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州 516001）

为了有效防止架空输电线路设备因发热导致线路设备受损、线路供电中断等事故事件的发生，本文通过对广东惠州地区近几年来110kV及以上架空输电线路设备发热情况进行调查分析，认为架空输电线路导电设备发热的主要原因是导电体之间接触不良，绝缘子发热的主要原因是绝缘子本体存在缺陷。为此，提出了要加强现场验收管理、加大运行维护力度、合理控制线路载流量等措施来预控架空输电线路设备发热现象。

线路设备；发热；预控

近年来，在广东惠州地区范围内，每年会发生多起架空输电线路设备发热缺陷，也曾发生1起因并沟线夹发热致跳线烧断，造成两座110kV变电站失压事故，造成重大经济损失，也给企业带来一定的负面影响。线路设备发热已经成为影响架空输电线路安全稳定运行的一重大隐患，而停电处理设备发热缺陷也影响输电线路供电可靠性指标。因此，预防架空输电线路设备发热已成为线路运维工作的重点。

表1 惠州供电局输电线路设备发热缺陷统计分析

1 架空输电线路设备发热情况调查

截至2014年6月底，惠州供电局共计管辖110kV及以上架空输电线路313条，线路长达5091.935km。经查阅近年来惠州供电局输电线路缺陷统计分析报表，2009年共有22项输电设备发热缺陷，2010年共有25项输电设备发热缺陷，2011年共有13项输电设备发热缺陷，2012年共有9项输电设备发热缺陷，2013年共有5项输电设备发热缺陷。上述74项输电设备发热缺陷中，跳线并沟线夹发热22项，跳线引流板发热47项，避雷线悬垂线夹发热4项，合成绝缘子发热1项，详见表1。

几起典型设备发热情况简介：

1.1 2007年4月15日，110kV平多线N8耐张塔B相跳线并沟线夹发热烧断跳线，线路跳闸，重合不成功，造成两座110kV变电站失压的A类一般设备事故。早在4月12日晚，运行人员对110kV平多线进行红外测温特巡时，就已发现N8塔B相并沟线夹发热，温度达65℃（当时线路负荷为46.6MW），根据有关规定，判定该缺陷为重大缺陷，并申报了停电申请消缺，调度批复4月16日线路停电消缺。但在线路停电前，运行人员未加强对发热点的监控，导致并沟线夹持续升温烧断跳线。

1.2 2010年10月14日，在开展500kV线路直升机精细化巡视时，发现500kV博横甲线N13直线塔架空地线悬垂线夹发热最高温度达71℃。10月15日，运行人员对发热点进行复测，该发热点最高温度达82.94℃，而AC相最高温度仅38.45℃，环境温度32.8℃，根据《带电设备红外诊断应用规范》有关规定，判定该缺陷为紧急缺陷，并于当日紧急停电处理。

图1 110kV园铁线N15红外测温图

1.3 2011年7月28日，开展线路大负荷测试，运行人员在红外测温特巡时发现110千伏园铁线N15耐张塔B相大号侧跳线引流板最高温度达200.24℃，而AC相最高温度仅37. 5℃，环境温度32.8℃，根据《带电设备红外诊断应用规范》有关规定，判定该缺陷为紧急缺陷。在线路负荷降低后，发热点的温度也随之降低。缺陷于当日停电消除。

1.4 2011年8月16日，根据特级线路特殊运维方案工作计划安排，运行人员在重载特巡测温中发现500kV祯宝甲线N62耐张塔A相大号侧跳线引流板发热达288.54℃，而BC相最高温度仅37.3℃，环境温度38℃，根据《带电设备红外诊断应用规范》有关规定，判定该缺陷为紧急缺陷，并于当日紧急处理。早在2011年7月21日，曾开展过500kV祯宝甲线全线直升机精细化巡视，完成了红外测温、可见光观测工作，测量结果正常。

1.5 2012年6月13日，在开展110kV横萧线（线路无负荷）红外测温普查工作中，发现该线路N30塔B相大号侧合成绝缘子发热79.70度，其他导线连接部位无发现发热情况，根据《带电设备红外诊断应用规范》有关规定，判定该缺陷为紧急缺陷，并于当日停电更换上新的绝缘子。

2 几起典型设备发热的原因分析

根据《110kV～500kV架空送电线路施工及验收规范》、《架空输电线路运行规程》、《带电设备红外诊断应用规范》以及运行经验，结合现场实际，对上述5起典型发热缺陷进行原因分析：

2.1 110kV平多线N8耐张塔B相跳线烧断事故

是因跳线上缠绕的铝包带没有按照规范要求进行施工，使跳线与并沟线夹接触不良，存在长期微弱放电腐蚀现象，最终跳线发热烧断。而在发现设备缺陷后，没及时停电消缺处理，亦没有采取限制负荷的措施，同时对缺陷的跟踪不够重视，未加强对发热点的监控，导致缺陷进一步恶化演变成为事故。

2.2 500kV博横甲线N13直线塔架空地线悬垂线夹发热

现场发现悬垂线夹U型螺丝松动，铝包带缠绕不紧密，导致避雷线与悬垂线夹接触不良，近10000V的感应电下不能有效接地，导致悬垂线夹产生发热现象。

2.3 110kV园铁线N15耐张塔B相大号侧跳线引流板发热

现场发现引流板螺丝松动，耐张线夹引流连板与引流线夹连板之间形成缝隙，空气中的粉尘进入缝隙，在高温大负荷情况下，引起引流板发热，粉尘焦化，温度急剧增加。

2.4 500kV祯宝甲线N62耐张塔A相大号侧跳线引流板发热

该工程投运前，施工人员为赶工期，责任心不强，在施工过程中操作不当，引流板螺丝未完全紧固。同时因该塔地处高山，微风振动频繁，引流板长期震动导致螺丝进一步松动，在高温大负荷情况下，引起引流板、螺丝发热。

2.5 110kV横萧线N30塔B相大号侧合成绝缘子发热

现场发现更换下的合成绝缘子外护套有微小裂纹，水分渗入裂纹中，使其绝缘水平下降，当泄漏电流流过裂纹处时，导致该处电阻损耗大于其它部位，因而出现局部发热现象。

通过上述分析，架空输电线路导电设备发热的主要原因是导电体之间接触不良，绝缘子发热的主要原因是绝缘子本体存在缺陷。

3 预防架空输电线路设备发热的措施

针对每年发生的多起架空输电线路设备发热情况，我们综合采取以下3种措施，预防架空输电线路设备发热。

3.1 加强现场验收管理

近年来，随着惠州经济高速增长，惠州供电局也加快推进电网建设步伐，为惠州经济社会有好有快发展提供强有力的保障。然而在电网建设过程中，往往要求在夏季用电高峰来临前，完成一批重点项目竣工投产，以解决电网卡脖子问题。为此，施工单位必然要加班加点、抢工期，导致施工人员疲倦，工程质量下降，设备缺陷增多。要使线路设备完好率达100%，就必须从根抓起，使设备缺陷在萌芽状态下消除。因此，我们首先要加强现场验收管理工作，把好验收关，严格按照《110kV～500kV架空送电线路施工及验收规范》开展验收工作，杜绝带有缺陷的设备投入运行。

3.2 加大运行维护力度

预防架空输电线路设备发热是线路运维工作的重点，停电处理设备发热缺陷更是给我们带来很多工作量及作业风险，也影响输电线路供电可靠性指标。因此，我们要严格按照《架空输电线路运行规程》开展线路运行维护工作，定期开展设备检测工作，在高温大负荷时应积极开展红外测温检测，同时结合线路停电进行线夹螺丝紧固，使连接螺丝扭矩值符合规程标准，确保导电体之间接触良好。

3.3 合理控制线路载流量

线路设备发热除因本体存在缺陷外，也跟设备所处的环境温度、线路载流量有很大关系。随着环境温度升高，线路载流量的增加，导线电流增大，设备温度也随之增加。在环境温度无法控制的情况下，我们必须严格执行网省公司对线路载流量的有关控制原则，杜绝线路超负荷运行。

3.4 跳线并沟线夹改造为C型线夹

按照南网公司反事故措施防止线路事故的要求，110kV及以上在运线路，导线引流线采用螺栓型并沟线夹连接的应在4年内完成改造，推荐采用安普线夹或C型线夹。在2012年落实南网公司反事故措施排查工作中，包括110kV北石线等32条线路165基杆塔需更换C型线夹，以及220kV金湖线3基杆塔需更换C型线夹。截止2013年底，结合2013年修理项目的实施，已完成了上述线路并沟线夹的更换工作。

3.5 加装预绞丝辅助分流线

为了有效地控制架空线路导线线夹发热，除了采用上述措施外，我局还采用线夹加装预绞式引流条措施，预防跳线线夹发热。2014年投入50万元对110kV陈沥线、110kV湖北线、110kV金石甲乙线、110kV马龙线、110kV仲滨线共68基耐张塔跳线线夹加装辅助分流线。通过加装辅助分流线措施后，可以有效地减少跳线线夹发热，同时还可以减少红外测温等工作量，既提高供电可靠性，又减轻生产一线的劳动强度。