復雜地形不同電壓等級架空線交跨的故障防范

應明春，徐世澤

（1.臺州電業局，浙江 臺州 317000；2.臺州宏遠電力設計院，浙江 臺州 317000）

電力施工

復雜地形不同電壓等級架空線交跨的故障防范

應明春1，徐世澤2

（1.臺州電業局，浙江 臺州 317000；2.臺州宏遠電力設計院，浙江 臺州 317000）

輸電線路在跨（穿）越交叉跨越物時需考慮各種因素對線路安全距離的影響。結合故障跳閘實際情況，對線路跳閘的原因進行了詳細分析，并對事故責任及跨越措施的整改落實進行探討。

輸電線路；交叉跨越；故障；分析

交叉跨越引起的電網事故具有停電范圍大、影響面廣的顯著特征。因此，輸電線路建設特別強調對交叉跨越點的控制，將之作為確保線路安全穩定運行的重要措施。本文通過220 kV回臺4P86線典型跳閘事故進行案例分析，對如何防范交叉跨越事故進行探討。

1 線路概況

220 kV回臺4P86線是從500 kV回浦變至臺州發電廠的雙回線路，于2009年11月1日投運。全線總長34.858 km，導線為2×LGJ-400/50鋼芯鋁絞線，地線為JLB20A-120鋁包鋼絞線和光纖復合架空地線OPGW。導線設計風速為33 m/ s，覆冰厚度為15 mm，安全系數2.6。

10 kV微波線改造工程為浙江省電力公司獅子山微波站專用線，于2008年冰災后開始改造。考慮多雷區及覆冰影響，穿越220 kV回臺線部分桿塔采用35 kV塔型設計并架設避雷線。改造線路于2009年8月投運，導線采用鋁合金鋼芯絞線JRHA1/G1A-70/40，地線采用鋁包鋼LBGJ-55-23AC，安全系數4.0，風速33 m/s，覆冰厚度為15 mm。

2 故障跳閘情況及巡視結果

2009年11月2日13時01分，220 kV回臺線A相故障跳閘，重合失敗，強送成功。

跳閘后，根據保護測距，巡視人員對線路進行登塔查看與通道巡視，尤其將交叉跨越作為巡查重點。檢查發現220 kV回臺線34-35號塔跨越10 kV微波線的跨越檔導線有放電痕跡。

故障地點位于獅子山微波站西側350 m的山坡上，高程約為380～535 m。其中回臺線34號為雙回轉角塔，塔型2H-SJC1（25.5），35號塔型2HSJC1（30.0），兩塔下橫擔寬均為5.5 m。34號塔地面高于35號塔43.5 m，檔距1 072 m。

10 kV微波線與回臺線的交叉點距34號塔427 m，該點比34號塔低144.5 m，10 kV線路在此處沿山崗往上，與回臺線幾乎成90°交跨。交跨處右側10 kV 78號塔塔形為7714_18.0，位于220 kV線路中心線右側68 m；左側10 kV 77號塔塔形為7712_15.0，兩塔檔距279 m。

圖1 220 kV回臺線故障點示意圖

3 故障分析

根據設計條件，34-35號塔檔距為1 072 m。通過現場勘測，復核了各跨越點的實際情況，220 kV回臺線導線數據見表1。

表1 220 kV回臺線故障點弛度對比表

因導線架設時間距本次觀測已有近兩個月，故表1內正向允許誤差弛度為驗收規程允許的+2.5%加上初伸長后的弛度；而比較氣溫依據現場勘查時的氣溫定為10℃。

根據以上數據判斷，220 kV回臺線在施工時，架線弛度符合設計要求。

通過對10 kV微波線地線現場情況的復核，LBGJ-55-23AC鋁包鋼絞線相關數據見表2。根據表2判斷，10 kV線路實際情況與設計相符。

分析現場實際交跨情況，測得各交跨點相對高程及距離，可作出如圖2所示的220 kV回臺線跳閘工況下的導線風偏圖。

表2 10 kV微波線故障點弛度對比表

圖2 回臺線跳閘工況下的導線風偏圖

依據現場勘測的220 kV導線對10 kV地線垂距為5.1 m，由此校驗并確定整個交跨相對位置及風偏圖的準確性。由風偏圖可知，220 kV回臺線在故障日氣溫（10℃）時，只要13°風偏就會與10 kV線路地線放電。從當地氣象臺了解到，11月2日有強冷空氣南下，故障時氣溫約為10℃，風速約為17.2～20.7 m/s。

由于34號與35號塔均為轉角塔，故在計算風偏時忽略了耐張串的風壓。根據導線放電搖擺角近似公式及設計條件推算，故障時風速為15.7 m/s，符合故障當日氣象條件。

由此判斷，在220 kV回臺線故障當天，因風偏達到了13°，造成對10 kV線路放電的事故。

4 原因分析

4.1 設計

由于220 kV回臺4P86線和10 kV線路設計分屬不同設計單位，220 kV及10 kV線路的斷面勘測工作基本同時進行，雙方均未發現該處存在線路交跨，故未在設計階段進行交跨校核。

雖然可以排除設計責任，但是從另一個側面反映了不同電壓等級設計單位之間的配合存在疏漏。為了防止類似事件的再次發生，設計部門應對如何促進有效合作進行探討，這是防止交跨事故發生的前提。

4.2 施工監理

220 kV回臺線施工時，10 kV線路已完成冰災改造并投運。據了解，施工單位施工放線時曾要求將10 kV線路下線，說明已發現該處存在問題。施工單位本應將現場變化情況報告設計單位校核該交跨點情況，但由于疏忽錯過一次糾正的機會。同時，監理也有失職，未發現該點與設計不符。

項目經理是施工單位法人代表的全權委托代理人，全面負責工程計劃、組織、控制、協調、信息反饋等工作，對工程質量目標全面負責。而本工程施工單位三級自驗收均沒有發現不滿足運行要求的交跨情況，項目經理工作的疏漏也是本次故障的重要原因。

4.3 竣工驗收

施工方提供的交叉跨越檢查評級記錄及設計斷面圖中均沒有此檔交叉跨越，竣工驗收預備會上也未提出有此交跨，加上現場具有一定的隱蔽性、特殊性，因此，竣工驗收時也未能對此點進行查勘，致使錯過最后一次糾正的機會。

5 整改措施

根據現場勘測數據分析，10 kV線路只能改道才能滿足220 kV線路運行要求。考慮施工停電等各種因素，采取拆除交跨檔10 kV線路避雷線等臨時方案，據測算能滿足當時冬季運行要求。

2010年2月，10 kV微波線路實行改道，選取了滿足220 kV回臺4P86線可靠安全運行的合適路徑。至此，徹底消除了220 kV回臺線與10 kV微波線的交跨隱患。

通過分析此次故障，筆者認為電力線路從設計到運行的各部門，應該在以下各環節加以改進，以有效防止此類交跨事故的發生：

（1）各設計部門須加強配合。故障原因雖然排除了設計責任，但是也從側面反映了不同電壓等級設計單位之間配合的疏漏。一般而言，甲級設計院主要負責220 kV～500 kV線路，在路徑確定前都會收集線路所在地方電業（力）局在規劃路徑上的低電壓等級線路的走向分布，但由于工作范圍的限制，一些10 kV及以下線路會被忽略。而在實際設計中，由于設計條件的限制，10 kV線路采用35 kV塔型，35 kV線路采用110 kV塔型的現象普遍存在，所以在線路路徑確定前，各設計部門應盡可能全面地收集相關路徑設計的資料，避免此類隱患。

技改項目往往工期緊張，為防止技改項目路徑交叉不明的現象發生，建議在線路終勘定位及竣工圖編制結束這2個階段，將路徑圖的DWF文件發送給路徑涉及的各電力線路設計單位，以會簽的形式復核路徑走向，從源頭上杜絕設計配合的空隙。

（2）項目經理等施工監理人員須加強工程巡查和技術學習。工程項目經理是工程質量的第一責任者，項目經理應針對工程實際情況，建立完善的質量管理體系，實行事前、事中、事后施工全過程質量控制，對常見質量問題加以預防；對出現的質量事故及時分析和處理。應明確各主要管理人員和機構的職責，加強項目部與甲方、監理及設計的工作配合，有效掌握項目質量影響因素，保證整體質量的安全、可靠。

目前，電力建設任務重、人手緊，一些施工、監理部門的專業技術人員往往需要同時負責多項工程的施工、監理工作，因此容易出現路徑復測不完整、日常工程巡查不到位的現象，給工程質量及安全帶來極大的隱患。

施工和監理人員應加強學習和經驗總結，熟悉電力線路在高溫和大負荷等各種工況下的習性，了解并非在一個工況下滿足安全距離就是安全的；了解地形高差對導線弛度的影響，掌握導線風偏對交叉跨越的危害，提高施工和監理人員管理能力，有效防止交跨引起的事故。

（3）竣工驗收需認真排查。電力線路的竣工驗收是整條線路投入運行前至關重要的環節。堅持逐點到位、全盤分析，攜帶望遠鏡對交跨物認真觀察、測算，對交跨危險點部分及時組織復核復校，是保障線路安全運行的前提。

6 結語

隨著整個社會用電需求的迅速增長，電網建設也隨之快速發展。電網建設在追求進度和效率的同時，更應注重質量和效益。

220 kV回臺線的跳閘，就其發生的原因來說，是一次由于麻痹大意造成的典型事故。因此，從線路設計、施工到運行，每個部門、每個環節、每個過程、每個細節甚至每張圖紙都要嚴把安全質量關。應采用科學的方法開展電網基建工程質量管理，研究和借鑒先進的管理經驗，消除工作疏漏，以保證電網安全、穩定、高效運行。

[1]張殿生．電力工程高壓送電線路設計手冊[M]．北京：中國電力出版社，2003.

[2]邵天曉．架空送電線路的電線力學計算[M]．北京：中國電力出版社，2006.

[3]周振山．高壓架空送電線路機械計算[M]．北京：水利電力出版社，1984.

[4]胡毅．輸電線路運行故障分析與防治[M]．北京：中國電力出版社，2007.

（本文編輯：龔 皓）

Fault Prevention for Crossing and Spanning of Overhead Lines with Different Voltage Levels in Complicated Terrain

YING Ming-chun1,XU Shi-ze2
（1.Taizhou Electric Power Bureau，Taizhou Zhejiang 317000，China；2.Taizhou Hongyuan Electric Power Design Institute，Taizhou Zhejiang 317000，China）

Various factors affecting safety distance of transmission line need to be considered for crossing and spanning of transmission lines.This paper analyzes the reasons for line trip based on the actual situation of fault trip and discusses the accident responsibilities and the improvement and implementation of spanning measures.

transmission line；crossing and spanning；fault；analysis

TM726.3

B

1007-1881（2010）08-0057-04

2010-04-20

應明春（1964-），男，浙江臨海人，工程師，主要從事輸電線路生產管理工作。

徐世澤 （1973-），男，浙江臨海人，工程師，主要從事送電線路設計工作。