一起220kV输电线路架空地线断线原因分析及防范措施论文_黄双得

(云南电网有限责任公司昆明供电局 云南省昆明市 650011)

摘要:文章对一起220kV输电线路架空地线断线典型故障情况进行了介绍,通过对架空地线断线原因深入分析,分析了断线原因,提出了此类故障在设计、运维及技改过程中的预防措施,对今后微气象、微地形区,导地线防脱冰舞动有一定的借鉴作用。

关键词:输电线路;断线;脱冰;舞动

1 事件经过

2017年1月26日12时11分,220kV某变电站 220kV某某Ⅱ回298断路器故障跳闸,重合闸动作,重合不成功,检查线发现,该线路#22-#23塔之间的架空地线断线,经检查地线无锈蚀情况,镀锌层完好,#22-#23位于垭口,半山腰背风坡侧,属于微气象、微地形区。

2 检查与分析

2.1断线宏观检查

断裂处的架空地线为GJ-50,由7根钢芯绞合而成,1根钢芯居中,其余6根钢芯围绕其绞制。经检查,宏观照片见图4,除了断口外,在地线上还可以看到烧伤痕迹,烧熔程度较断口明显轻微,其烧熔情况见图2、图3。通过体视显微镜观察断口及附近区域,见照片图5至图9,两侧断口形态基本一致,外层6根钢芯均有超过50%的厚度已经烧熔(见图6、图7),所有烧熔的断口无明显拉伸塑性变形。

典型的烧熔断口见图9,该断口已经烧熔超过60%截面积,一侧钢芯外表尚完好,另一侧为熔化形成的黑色致密氧化物,断口断面平整。两侧断口中,有一根钢芯断口弯折,见图4、图8,表明钢芯断裂过程中受到弯折。地线中心钢芯未见烧熔痕迹,见图5,钢芯断口呈显著的缩颈,断口呈杯锥状,表明中心钢芯为拉伸应力下的塑性断裂,见图9。

2.2 钢芯单股试验

取断口附近一侧地线进行单线拉力试验。参照GB/T 3428-2002《架空绞线用镀锌钢线》,1根钢芯抗拉强度达到高强钢芯级别,6根单线的抗拉强度达到特高强度级别。钢芯强度未见异常。

测量地线直径,查阅《电力金具手册》第2版中GB/T 1200-1988《镀锌钢绞线》的数据,导线直径未见异常。试验结果见表1。

3 综合分析

3.1 断裂架空地线所有外侧6根钢芯均出现严重烧熔,断口无明显的塑性变形,无明显正向拉断特征,结合图9特征分析,外层钢芯主要应是受弯折应力断裂,而内层钢芯为受正向拉断应力断裂。

3.2 根据经验及相关资料,在雷击过程中极难出现如此严重的烧伤,并经查询雷电定位系统,地线断线前后2小时之内,断线杆塔附近无落雷。

3.3 鉴于1月22日开始的极寒天气,26日开始升温后,因线路脱冰跳跃碰触架空地线,造成地线烧熔的可能性极大。

综合上述分析,受1月22日开始的极寒天气影响,导、地线覆冰,26日开始升温后,导、地线间存在不均匀脱冰下的舞动,因舞动频率、幅度的不一,造成地线与上导线(B相)间距离不足,造成B相导线通过地线对地放电,接触点间接触电阻较大,短路电流经过时产生巨大热量,将地线烧断掉落。

4 整改建议及防范措施

4.1 对发生断线档的导线进行专项检查,确认导线是否在放电中造成损伤,并对损伤的导线进行修复或更换。

4.2 按DL/T 5092-1999《110-500kV架空送电线路设计技术规程》、LGJ-400/50钢芯铝绞线可以与截面50mm2的地线相配合(表2);若按GB 50545-2010 《110-500kV架空送电线路设计规范》,无冰区段也满足要求,但若按覆冰区段进行设计,则应采用80 mm2的地线(表3),建议考虑按覆冰状态提高地线等级。

4.3 针对重冰区同微地形、气象区共处地区,为防止导地线舞动造成事故,开展防导地线舞动方案及措施研究,比如加装相间间隔棒、上线与地线间隔棒等措施。

参考文献:

[1] 董吉谔 电力金具手册,中国电力出版社,2010.1;

[2] 王瑾,张春龙 110kV瓦-隆线脱冰跳跃故障原因分析及治理,宁夏电力,2012(3);

[3] DL/T 5092-1999《110-500kV架空送电线路设计技术规程》;

[4] GB 50545-2010 《110-500kV架空送电线路设计规范》

作者简介:

黄双得(1981.4-),男(汉族),云南曲靖市,云南电网有限责任公司昆明供电局,工程师;研究方向:输电线路运检与维护。

论文作者:黄双得

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/13

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