220千伏二燕二线8#塔跳线断股原因分析论文_刘玉龙

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摘要:本文针对220千伏二燕二线耐张杆塔运行过程中发生的跳线断股问题,从现场环境、气象因素、跳线结构方式、施工质量等方面,分析了发生断股的原因,并提出了针对性的处理建议,以提高线路安全运行水平。

关键词:跳线;断股;二分裂;间隔棒

目前我公司在运的220千伏架空输电线路大部分为水平排列二分裂导线,并安装有子导线间隔棒,部分跳线采用了撑直装置。在实际生产运维过程中发现跳线在间隔棒安装位置出现了多处严重断股现象,给线路的安全运行带来了较大的威胁。

1 情况简介

2016年10月,在线路正常巡视工作时,发现220千伏二燕二线8#塔跳线在间隔棒安装处出现了断股现象。杆塔为GJS2-18型干字型耐张转角塔,转角度数34°50′,导线型号2×LGJ-300/40。断股缺陷分别为220千伏二燕二线8#塔A相两根跳线负侧支撑管端部各断3股、8#塔B相跳线负侧支撑管端部断5股。

2 设备基本信息

220千伏二燕二线为红雁池二电厂送出至220千伏燕南变电站,全线38基杆塔,线路全长10.344公里。线路为老旧线路破口形成,为220千伏二东线→二宝二线→二燕二线。线路途经红雁池地区和乌拉泊沙场,地形主要为丘陵和山区,大部分区段位于风区。线路1999年投运,已运行17年。

发生断股的跳线根据设计要求,加装一套“撑直装置”,采用φ32无缝钢管,现场实际使用间隔棒为FJQ-405型(无阻尼垫)。导线跳线安装见下图:

3 原因分析

3.1 现场环境

该处杆塔位于两个山坡交界的山谷附近形成微地形,由于山坡坡面和山谷上空的空气增温幅度不同,空气产生温差,冷空气下沉,暖空气上升,该地形容易形成交变的气流。同时,该处山谷由于人工倾倒建筑垃圾,山坡之间垭口角度减小,使该处气流得到增强,加剧了气流因素对引流线摆动的影响。

3.2 气象因素

该区域位于红雁池风区,常年大风天气,当稳定的气流吹过跳线时,在跳线的背风面会产生上下交替变化的气旋涡流,从而使跳线受到上下交变的作用力,引起跳线摆动。跳线摆动弯曲时,外层铝股产生反复的拉伸形变,受到弯曲应力。在间隔棒端部线夹处,导线摆动的能量无法释放,与线夹反复摩擦,最终导致外层导线磨损断股。

线路为南北走向,常年风向为西北风和东南风,由于跳线自身弯曲,各个方向的风力影响都会对跳线造成无序摆动。

3.3 跳线结构方式

3.3.1在此次跳线断股问题中,有三处断股发生在跳线支撑管端部间隔棒外侧。由于该形式跳线采用了拉线式防风措施,跳线绝缘子、防风绝缘子及钢管、间隔棒等金具对跳线进行连接固定,支撑管端部间隔棒两侧的导线摆动幅度与频率具有明显的异步性,外侧导线摆动幅度较大,频率较快,在间隔棒线夹处出现应力集中,容易发生疲劳断股。

3.3.2设计间隔棒为JZQ-300/40型(有阻尼垫),现场实际使用间隔棒为FJQ-405型(无阻尼垫)。所使用的间隔棒不具有导线防磨性能,线夹直接夹持导线,导线摆动时与铝股互相磨损,长期运行后,容易引起导线断股。两种型号间隔棒见下图:

ZQ-300/40型二分裂间隔棒FJQ-405型二分裂间隔棒

线夹为铝合金件,阻尼垫为合成橡胶,其余为热镀锌钢制件。本体和压板为铝合金件,其余为热镀锌钢制件。

发生断股的跳线普遍特点是施工质量差,跳线过长(从图中可以看出,该塔A、B相引流线过大,C相引流线偏小,不满足GB50233-2014《110kV-750 kV架空输电线路施工及验收规范》8.6.14条:“柔性引流线应呈近似悬链线状自然下垂…”的规定要求。)由于采取了拉线式防风,跳线中间被防风绝缘子和支撑管进行固定,不是自然的悬链线。跳线过长造成支撑管端部与主导线压接管之间的导线部分过大,出现较大弧垂,并在支撑管端部有明显的弯曲形变;该部分在整根跳线中具有相对独立的受力结构,受风力影响更明显,更容易发生摆动,长期运行后出现断股现象。

4 处理建议

4.1临时处理措施:对发现的跳线断股缺陷安排现场勘察,根据现场设备结构及断股情况,依据DL/T 741-2010《架空输电线路运行规程》5.2.1条要求,对导线进行临时修补。

4.2导线修补仅仅是对损伤部位进行临时处理,并未改变跳线的结构和受力方式,造成导线磨损的条件未发生变化,仍然存在导线断股甚至断线的隐患。建议安排线路停电后对跳线进行整根更换,并使用阻尼间隔棒,提高防磨性能。

4.3该位置采用拉线防风型式,一定程度上造成跳线应力集中,整根跳线的受力结构存在一定的不合理性,可以考虑对塔头塔材进行重新设计加工,将防风型式改为瓷瓶串或支柱式防风,减小跳线摆动。

4.4在验收中加强对引流线及其附件的检查,不能仅用安全距离来判定其是否合格,还要考虑现场运行环境、引流线形状、附件接触方式等多项条件,不满足规范要求的都应视为影响送电的缺陷。

结束语

运维人员地面巡视发现耐张跳线间隔棒处断股时,往往已经造成导线截面较大损伤,且该类缺陷往往不容易带电处理,停电时又对线路供电可靠性造成较大影响,要求各线路运维单位从设计施工阶段加强管控,运维中合理安排登杆检查,及早发现和处理,避免造成更严重后果。

参考文献

[1]王清葵.送电线路运行与检修.北京:中国电力出版社,2003

[2]陈景彦,白俊峰.输电线路运行维护理论与技术[M].北京:中国电力出版社,2009:67

论文作者:刘玉龙

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/22

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