110 kV高压架空输电线路大跨越段断线处置措施
2022-08-24杨嘉铸
杨嘉铸
(广东电网有限责任公司梅州供电局,广东 梅州 514000)
作为输电网重要组成部分,架空输电线路运行安全性与电网系统稳定及用户息息相关。架空线路所处环境条件恶劣,长时间在旷野中暴露,容易引起线路受损,尤其是在大跨越段,断线故障屡见不鲜,会引起供电故障、跳闸断电[1],降低供电的可靠性。因此应积极采取处置措施确保线路运行安全。
1 断线概况
某110 kV高压架空输电线,在39#~42#杆大跨越段出现断线,该段地处山区,耐张段全长645 m,在线夹590 mm 位置断裂。该段集中了较多重要的跨越物,跨越了1条超高速、1条国道、2条35 kV架空输电线路以及1 条220 kV 架空输电线路。通过调查发现该地区在松线虫防治工作中将松树砍伐,导致导线发生断线。
2 断线临时处置措施
对现场环境及周围线路运行情况检查与分析,先采用临时处理措施修复线路断点,然后采取永久处置措施,保障供电尽快恢复。
明确断线点位置后,采取临时处置措施,即导线接续压接。钳压铝绞线自一端向另一端交错施压压膜。在对LGJ-185 型及以下钢芯铝绞线钳压时,需要借助1 根连续管,由管中央向两端交错施压钳压,形成首尾串联结构。在压接导线时,操作人员须掌握好操作要点,使得钳压机与被压导线保持垂直状态,对连续管予以妥善固定,保障模口与规划的印迹对准,严格按照先后顺序将其一一交错按压,避免先压一边再压另一边,防止钳压不平[2]。
完成压接后,应注意控制接续管弯曲度,最大不得超过2%,若弯曲明显,应采用橡胶锤进行校直,将木片垫好,并轻轻敲击,使其平整,但不得采用铁锤敲打。需要注意的是,在压接操作过程中,应检查钳压模数、测量模距、压接适度,用力均匀,避免过快、过猛[3]。采用该方法进行处置操作性强,能够降低成本,且能够减少对周围环境的影响,在短时间内便能够恢复供电。但该方法也存在一定的
局限性,须要将最大允许断线张力控制在95%以上。而事实上基于施工现场条件的影响,多数经过压接后难以执行张力试验,无法校验接续强度,若未达到要求,将会为线路运行埋下安全隐患。
3 断线永久处置措施
3.1 现状分析
对跨越段39#~42#杆段进行分析,发现耐张段线下存在集中且大量的跨越物,2018年公司明确提出大跨越段安全性能应较非跨越段高出10%以上,达到100%安全,因此需要更换受损的耐张段。A相导线无疑是可靠性选择。
调查发现线路39#~42#杆塔布设不合理,与2018年反措要求存在一定的出入。在18项反措要求中,强调可将39#~42#杆塔布置为耐张-直线-被跨越物-直线-耐张模式、耐张-直线-被跨越物-耐张模式。另外还对重要跨越段的耐张杆塔承力提出了明确的要求。该工程的原本设计是耐张-被跨越物-直线-直线-耐张型的方式,尽管在操作规范上满足了设计要求,但仍然与新出台的反措相违背[4-5]。#42 J36 杆也未能满足反措要求。在检查#40~#42 段杆塔接地时,发现存在严重的外露锈蚀问题,考虑是长年雨水冲刷的结果,导致接地电阻值偏大。在检查中还发现原复合绝缘子存在严重的老化问题,须更换三相绝缘子。该段分布了大量的泡桐、松树等,林木比较旺盛,生长较快,线路运行存在安全隐患。
3.2 改造分析
更换受损段的导线,可增加一个#39+1耐张塔,按照新的反措规定对跨越杆塔进行合理化布设,达到安全运行的目标。#40~#42 段杆塔时,须先改造接地情况,避免线路受到雷击的影响。在操作中可选择分节式铜包钢接地棒,其具有电阻性能低、使用寿命长、张力大等优势,深钻也不会出现皱裂与脱落[6]。选择铜包钢接地棒时,长度应在1.5 m 以上,直径超过1.5 cm,铜层厚度在0.25 mm以上。根据不同接地电阻,雷击110 kV架空绝缘导线、杆塔耐雷水平与跳闸率关系,接地电阻选择4 Ω。
根据具体方案,选择#40 杆前65 m 位置建立#39+1耐张塔,拆分原有的耐张段,将其分为2个耐张段,这不仅能够使得耐张段长度缩短,而且能够对杆塔、耐张段受力条件起到改善作用,促进线路运行安全性与稳定性的提升。在实际操作中,仅需更换要对#39+1~#42段A相的导线,缩短了因跨越段停电时间,与反措要求及相关规范相符,达到运行安全的目的[7]。经过上述操作,杆塔安全性与稳定性均能够提升50%。由于耐张段进行了改短处理,调整了弧度与垂度,使得导线的水平拉应力下降,至少降低了30%,提升导线安全性。按照反措要求综合评估,发现其承力、布设均达到了要求。
通过对断口的分析,发现1号样钢芯线有6根出现断口,形状为杯锥形,提示断裂发生时也伴随塑性形变。钢芯中一根断口表面光滑,但处于重熔状态,基于此对1号样、2号样进行拉伸力学性能测试,结果如表1所示。发现1号样铝单线抗拉强度仅达到了标准值的50%,抗拉强度值出现明显的波动,较标准规定值低。2号样钢丝单线抗拉强度高,能够满足标准要求,少部分铝单线抗拉强度较标准要求略低。
表1 导线力学拉伸强度试验
在进行基础处理时,不须断电,先进行基础浇筑。在安装铁塔前,将35 kV某线1停用,停电后检查路运行情况,确保无误后,建立一个新的#39+1塔,同时事先在#39+1、#42杆塔位置进行临时拉线处理,将树障清理后,铺展放好,更换段导线换。检查铁塔,将30 kV 的线路与10 kV 线路停用,经检查确认线路无异常后,在新耐张塔位置断开导线[8]。然后引入#39~#42段线,更换A相导线,更换绝缘子,对弧垂做好相应调整,完成安装。
在后续线路管理中,须加强对该段线路的监测与巡查,确保振动线路与舞动线路处于正常运行状态,尤其恶劣天气环境下,应广泛搜集巡检信息,加强运行维护,为设计与维护保养提供参考。导线、地线的选择应充分考虑其质量,严格技术规范,避免钢芯与地线中有焊接接头。若在线路巡检中发现损伤、断股,应严格按照《架空送电线路运行规范》作出正确、及时地处理。