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1 000 kV特高压线路跳线异响分析与处理

2018-07-24朱迪锋吴坤祥许杨勇

电力安全技术 2018年6期
关键词:成像仪跳线电晕

朱迪锋,吴坤祥,许杨勇

(国网浙江省电力公司检修分公司, 浙江 杭州 311232)

0 引言

超(特)高压电网是为适应我国能源资源与需求逆向分布的状况,满足大范围、远距离、大规模输送能源需求而建设的。随着社会的发展,居民生活区的扩展,超(特)高压输电网络越来越密集,输电线路的环境影响也备受人们的关注。输电线路的异响不仅加大可听噪声的污染,往往还预示着设备本体的异常。因此,当发现某超(特)高压输电线路异响时,有必要分析异响产生的原因及对设备的影响,并提出处理措施,以减少对环境的影响及确保超(特)高压输电线路的安全可靠运行。

1 异响情况

2016年4月,发现某1 000 kV特高压架空输电线路246号塔有异常声响。该线路投运16个月,杆塔塔型为单回路JC271514D塔,呼高57 m,位于丽水市莲都区莲都站附近,属于居民活动区,海拔246 m。

利用紫外成像仪对该塔进行检测,发现中相跳线大号侧鼠笼拐角处存在放电现象。测试当日天气晴朗,空气湿度较低;若碰到潮湿天气,放电会更激烈,异响会更加剧。

紫外成像仪检测情况如图1所示。

经过人员登杆近点观察,发现放电处有4根子导线已经变黑,未发现导线有损伤。该处1 000 kV线路跳线为八分裂笼式刚性I型跳线,跳线型号为JL/G1A-500/45钢芯铝绞线,呈正八边形排列,分裂间距400 mm,分裂导线外接圆直径为1 045 mm,安装有支撑转角板和转接头。跳线放电变黑情况如图2所示。

图1 紫外成像仪检测情况

2 异响原因分析及电量放电危害

2.1 异响原因分析

输电线路的可听噪声主要有风噪声和电晕噪声。风噪声一般是指风作用在导线上产生的人耳难以忍受的声音,是因气流从导线周围剥离引起压力变动而产生。电晕噪声源自空气分子层振动的传播,是由于线路在运行过程中,导线周围一定范围内形成较高的合成场强,导致导线周围空气被电离,形成电晕放电现象,进而造成电晕噪声和无线电干扰等电磁环境问题。

根据人员现场辨识、上塔查看,并结合紫外成像仪检测结果判定,该处异响由电晕放电引起。放电原因为跳线在鼠笼钢管转接处的弯曲度过大,软跳线和硬跳线之间未能平顺连接,没有达到平滑过渡的效果,导致局部的尖端场强畸变,引起电晕放电异响。

图2 跳线放电变黑情况

2.2 电晕放电危害

电晕放电会产生无线电干扰、可听噪声和电晕损失等一系列电晕效应。对输电线路运行会产生一定影响,一定程度上会对居民的生产生活造成危害。其主要影响有以下几点:

(1) 在电极极端或突出部位形成“电风”,在特定条件下会使导线发生持续大幅度的低频舞动;

(2) 电晕放电会产生高频脉冲电流,对无线电产生一定干扰且会影响电能质量的高次谐波电流;

(3) 电晕放电会产生电能损耗,在恶劣的天气条件下会达到一定的程度,影响输电线路的安全经济运行;

(4) 电晕放电会产生一系列化学反应,会加速绝缘材料老化和金属氧化;

(5) 电晕放电产生的可听噪声会使人体听觉神经产生不适,严重时导致神经衰弱等,影响正常生活起居。

3 处理措施与实施效果

3.1 降低电晕的一般处理措施

降低电晕噪声的措施一般有2种:传播途径衰减和生源控制。

3.1.1 传播途径衰减的主要措施

(1) 提升杆塔高度,增加线路与噪声受体的距离,以加大可听噪声在空气中的传播衰减。

(2) 增加隔音材料。

3.1.2 生源控制的主要措施

(1) 降低输电线路周边合成场强。可通过增加输电线路导线的分裂数和增大分裂导线之间的间距,从而有效增大输电线路导线的等效直径,降低导线曲率半径,进而有效降低电晕强度和可听噪声的声级水平。

(2) 通过在输电线路导线束中增加子导线,从而减少导线表面的平均电荷密度,进而降低输电线路表面电场强度,降低电晕强度,减小可听噪声声级水平。

(3) 通过导线表面结构的改良,降低表面毛刺密度,保持导线表面的平滑度,从而有效降低尖端电晕放电效应,达到降低电晕损耗和可听噪声声级水平的效果。

(4) 通过防电晕涂料的涂覆处理,提升输电线路表面的亲水性,从而保证在降雨环境下雨水能够在子导线之间的沟壑内均匀分布,降低输电线路表面雨滴分布密度,缓和降雨天气下输电线路的电晕效应,进而降低电晕可听噪声的声级水平。

3.2 本次跳线异响的处理措施

分析本次跳线异响的产生原因,结合一般降低电晕的处理措施及所想达到的效果,本次采用如下的降低电晕处理措施。

(1) 对异响处跳线进行调整,其中以鼠笼钢管转接处作为重点调整对象。跳线的弯曲半径应根据现场情况调整为所能达到的最大值,保证钢管转接处的软跳线平顺;同时钢管转接头应朝向耐张串引流线夹方向,且与钢管的角度调整到30°—40°。

(2) 增大跳线直径,减少钢管转接处的场强,从而减弱电晕放电效果。将跳线由JL/G1A-500/45钢芯铝绞线换为JL/G1A-630/45钢芯铝绞线。

3.3 实施效果

通过增加跳线直径和调整异响处跳线的平顺度,该异响消失。利用紫外成像仪测量发现该处计数率明显降低,处理后紫外成像仪测量情况如图3所示。

4 结束语

介绍了输电线路可听噪声的来源、危害及一般治理措施,结合某1 000 kV特高压输电线路实际运行情况和经验,分析异响产生的原因,提出并实施了解决特高压线路跳线异响的措施,消除了该处异响;并在该线路221号与247号杆塔出现同类问题时采用同样方法,解决了异响问题。随着电网线路的密集、电压等级的提高、新设备新技术的不断投入、输电线路运行年限的增加,输电线路运行中将不断发生新问题,需要在工作中不断解决和完善。

图3 处理后紫外成像仪测量情况

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