康立莉 聶立賢
摘 要:隨著經濟的不斷發展,人們對電力的需求及依賴程度越來越大。作為河北南網500千伏主網架的超高壓輸電線路,其安全可靠運行受到的關注也日益顯著。文章對2006年-2012年河北南部500kv架空線路跳閘情況進行了統計分析,為減少架空線路跳閘次數,提高線路可靠性指標提供參考。
關鍵詞:可靠性;架空線路;跳閘
隨著經濟的不斷發展,人們對電網供電可靠性的要求也在逐步提高。架空線路終日暴露在露天野外,惡劣天氣、外力破壞等極易引起線路跳閘,影響線路安全可靠運行。為此,對架空線路跳閘原因和特點進行專題分析,采取科學合理的防范措施,降低架空線路跳閘率,提高設備可靠性。
1 架空線路跳閘原因分類
為全面反映架空線路跳閘對線路可靠性的影響,統計數據的起始日期從2006年開始。2006年-2012年河北南網500kv架空線路共發生第一類非計劃停運86次,跳閘原因、次數及比重如表1.1所示。跳閘排名前三位的是覆冰造成的舞動、冰閃跳閘,雷擊跳閘和外力損壞跳閘,占跳閘總數的65%,是影響線路可靠運行的主要因素。
表1.1 架空線路跳閘統計表
2 架空線路跳閘原因分析
2.1 覆冰跳閘
2006年-2012年,架空線路發生覆冰舞動、冰閃跳閘22次,占跳閘總數的26%,覆冰造成的線路跳閘故障主要為導地線覆冰舞動造成相間閃絡故障和絕緣子串覆冰橋接,在融冰時造成單相故障。受極端惡劣天氣影響,河北南部超高壓電網在2010年冬季發生大范圍的覆冰閃絡故障。
表2.1 2006-2012年覆冰舞動、冰閃跳閘統計表
2010年一季度,河北南部地區正值冬季極端惡劣天氣多發時節,霧霾天氣頻現,晝夜溫差較大,導地線、絕緣子覆冰雪情況時有發生,雨雪以及穩定的風速、風向,激發導地線舞動條件豐富,同時在懸垂絕緣子覆冰情況下,容易發生融冰閃絡。同時由于舞動過程中,導線張力明顯增大,造成線路受損嚴重,引發線路橫擔斷裂落地,導地線光纜斷股,引流線斷裂,絕緣子損壞、脫落,金具斷裂,螺栓松動、脫落等不同程度的危害,嚴重影響線路安全運行。
2.2 雷擊跳閘
排名第二位的是雷擊跳閘。2006年-2012年,架空線路發生雷擊跳閘21次,占跳閘總數的24%。除2007年外,每年都有雷擊跳閘事件發生,2010年尤為突出,共發生6次,占雷擊跳閘總數的28.57%,如表2.2所示。
表2.2 2006-2012年雷擊跳閘統計表
雷擊跳閘事故的頻繁發生對架空線路安全性和供電可靠性構成了嚴重的危害,隨著架空線路規模的不斷擴大,電網結構越來越復雜,雷電活動越來越頻繁,架空線路的雷電防護成為一項長期而艱巨的工作。
2.3 外力損壞跳閘
排名第三位的是外力損壞跳閘,2006年-2012年,架空線路發生外力損壞跳閘13次,占跳閘總數的15%,其中農業生產(農用塑料布)7次,外部人員過失(吊車碰線、風箏線)3次,異物2次,外部爆炸1次,且有增加的趨勢,如表2.3所示。
表2.3 2006-2012年外力損壞跳閘統計表
河北南部500kv架空線路遍布六地市,所經區域較廣,點多、面廣、線長,嚴重制約了線路的可靠性。一是隨著河北南部經濟發展,政府加大招商引資力度,部分廠礦企業,在線路保護區附近進行大規模的施工作業,新(擴)建道路、鐵路及相關基礎設施改造日益增多,線路保護區不斷遭到基礎設施建設的占用,引發外破跳閘,容易發生吊車碰線,且呈逐年上升趨勢;二是當地群眾為加快經濟作物生長,在線路保護區內的蔬菜大棚、地膜逐年增多,春季大風天氣較多,極易發生塑料布上揚。
由于架空線路外破故障多為風刮異物和吊車碰線造成,且外破故障重合成功率較低,往往導致線路停運,對線路安全運行危害較大。且外力損壞跳閘防控難度較大,大多數異物跳閘多是在保護區外很遠的塑料布、導電繩索在瞬時大風作用下搭掛到導線造成,而吊車碰線造成的跳閘多為流動吊車所致,防控難度極大。
3 提高架空線路可靠性的技術措施
3.1 舞動、冰閃跳閘發生時間集中,涉及范圍廣,且多發于網間聯絡線,影響較大。一是在導線上加裝線夾回轉式間隔棒、線夾回轉式間隔棒雙擺防舞器、普通雙擺防舞器、相間間隔棒等防舞裝置。二是對舞動區段鐵塔螺栓進行緊固、更換損傷螺栓、全塔螺栓加裝防卸螺母等,通過改善整塔鐵塔螺栓的防松性能,進而提高鐵塔防覆冰舞動的強度。三是對高差小于100m、檔距小于800m、檔距差小于200m的直線塔改為順線路倒“V”串絕緣子。四是加大防舞、防冰等技防研究,有效提高線路抵御惡劣天氣能力,降低絕緣子表面積覆冰雪水平。
3.2 繪制雷電活動分布圖,加強對活動區內架空線路的接地裝置、避雷線、避雷側針等防雷設施的檢測,結合季節特點,做好雷雨等特殊天氣下的線路特巡、監控及相應的應急準備工作,同時鼓勵引進新技術,用科技的方法加強對雷電的監測和預防,從而達到降低雷擊跳閘率的目的。
3.3 加快推進輸電線路運維環境監測系統建設,通過對500kv主網架的狀態監測,對河北南網輸電設備運行環境進行有效監測。
3.4 針對高鐵、高速、南水北調等工程建設日益增多,鉆穿線路施工點多面廣,管控難度加大現象,做好輸電通道內施工區域、鐵塔圍擋區域的統計,春季重點做好蔬菜大棚、地膜等異物區的統計。加強護電宣傳工作,加大違章施工作業的監管力度,嚴防外力破壞。
4 提高架空線路可靠性的管理措施
4.1 加強架空線路的運維管理,建立詳細的設備巡視記錄,加大巡視力度,結合氣候、環境等因素制定重點巡視內容,及早發現和治理設備缺陷與隱患,消除事故萌芽,確保架空線路正常運行。
4.2 重視施工質量,嚴把檢修關,做好新建、改擴建工程交接驗收工作,杜絕因設備質量造成的故障停運。
4.3 建立健全應急搶修制度,落實崗位責任制,加強應急人員的業務素質和職業道德教育,充實事故處理交通工具,提高事故機動能力,減少故障停運時間。
5 結束語
本文深入分析了2006年-2012年河北南部500kv架空線路跳閘原因,從統計分析中查找跳閘發生的特點,提出線路運行維護的重點和要求,制定針對性的差異化運維措施,為進一步提高架空線路可靠性指標,減少跳閘故障對電網的影響提供參考。