國網四川鹽邊縣供電有限責任公司 四川省鹽邊縣 617100
摘要:為降低線路故障所引起的停電事故的發生,在統計近年鹽邊電網輸電線路跳閘和運行故障的基礎上,總結了引起跳閘的原因,并從設計、施工、運行三個階段對線路的防范措施進行探討,以提高線路的安全穩定運行水平。
關鍵詞:輸電線路;跳閘;分析;防范;措施
輸電線路是電網的基本組成部分,由于其范圍廣,常面臨各種不同地理和氣候環境的影響,當不利條件組合足以導致線路故障時,就會影響線路的安全運行,嚴重時會形成大面積停電事故。因此,研究和分析線路各類運行故障的特點和機理,提出針對性的防治措施,對于增強電網抵御自然災害的能力和提高安全運行水平十分重要。
1、鹽邊輸電線路基本情況
截止2013年底,鹽邊電網輸電線路共32條,總計長度414km。2012~2013年,鹽邊電網輸電線路跳閘81次,統計表明跳閘原因依次為:雷擊、設備故障、通道、外力破壞。結合以上引起跳閘的主要原因,有必要總結其特點和規律,從環境外因和線路內因兩方面分析引起線路故障的主要影響,并采取有效的防范措施。
2、線路故障原因分析
2.1雷擊
鹽邊隸屬山區,雷電活動頻繁,輸電線路多架設于崇山峻嶺,縱橫延伸,更易受雷擊。2012~2013年鹽邊輸電線路因雷擊跳閘64次,占比達75%。
1.從線路氣候環境分析,每一地區一般有一定的雷電活動周期和規律,在高山、丘陵、江河湖泊、地形復雜的地區易形成雷云、暴雨天氣,在這些線路區段會出現易雷擊區帶和易雷擊點,如在該段區無有效防雷措施,則可能多發雷擊跳閘故障。
2.從線路地理環境分析,部分地區土壤電阻率高,桿塔接地電阻偏大易引起反擊跳閘。山區線路易遭受雷電繞擊,山坡傾角使導線的暴露弧面增大,增加了雷電繞擊的概率,而繞擊已成為雷擊跳閘的主要影響因素。
3.從線路本體分析,一是在線路設計方面,工程設計中雷電日的取值與實際情況不完全相符,目前設計所依據的雷電參數主要是攀枝花地區長期觀測后的統計數據,與線路實際區段雷電活動仍有相當差異。二是在運維方面,當絕緣子串中存在零值或低值絕緣子未能及時檢出,絕緣子串的閃絡電壓降低會導致耐雷水平低于設計值;在長期的運行中,部分接地裝置出現腐蝕,嚴重的甚至爛斷,在這種情況下若遭受雷擊,則反擊跳閘率極高。三是在基建方面,部分桿塔接地電阻在施工中沒有達到設計值,更有部分桿塔因施工中各種原因沒有制作接地裝置,而接地電阻高是造成雷電反擊最主要的原因。
2.2大風導致風偏放電和異物觸線
2012年,鹽邊輸電線路因強風引起跳閘8次,占比為14%。這種惡劣氣候條件導致的故障,也反映出部分線路自身抵御強風的能力不足。風吹異物導致線路跳閘,一方面是保護區內樹枝經風吹脫或折斷,掛上導線,引起接地跳閘;另一方面,大量體積大、重量輕的物體在線路保護區附近隨意堆放,大風來臨,極易成為漂浮物,掛上導線后,引起線路接地。
2.3設備故障引起跳閘
2013年,鹽邊電網輸電線路因設備原因引起跳閘8次,占比為14%。引起線路設備故障的原因主要有:一是線路本身設計的不合理;二是線路運行時間長,機械強度和絕緣強度降低;三是線路長期超荷載運行,造成隱性傷害;四是工程建設過程中采用的設備本身質量存在問題;五是施工過程中施工工藝存在問題,沒有安裝好、對好位,容易疲勞損壞。
2.4污閃
2012年國家電網公司系統線路發生污閃跳閘41次,占跳閘總數的3%。鹽邊電網雖然還沒有發生因污閃導致的線路跳閘,但是南部地區多為高污染的工業區,不引起重視和采取相應的措施,發生污閃跳閘事故的幾率較高。
2.5線路通道內樹木近線
樹木是山區線路最直接的外部環境,樹木在線路周圍不斷生長變化,特別是在高溫天氣和線路負荷較大時,導線弧垂較大,極易造成樹木遇導線安全距離不夠,引起線路跳閘的情況,輸電線路安全運行因此面臨嚴重威脅。
2.6外力破壞
近年來,因外力破壞引發線路跳閘也時有發生。外力破壞故障的主要原因有:違章施工作業、盜竊和破壞電力設施、在線路下焚燒農作物、山林失火以及漂浮物等。
3、線路故障防范措施
由于線路前期的設計、施工對后期的運行有著極大聯系,對線路雷雨大風、外力破壞、污閃、工程質量、樹木過高等因素引起故障的防范,必須從線路設計、施工、運行三個階段綜合來抓,進而提高線路抵御各種災害的能力。
3.1設計階段
1.線路路徑選擇
一是避開多雷區;二是盡量減少高差較大或檔距較大的設計;三是盡量避開有高大灌木的林區,且在設計的時候要從分考慮跨越樹木的自然生長高度,選擇合適的桿塔型號。
2.提高線路設計強度
一是重要跨越和大檔距、大高差跨越采取雙聯絕緣子串;二是優化設計參數提高安全裕度,根據地域特征,對不同地域選擇不同的風偏設計參數。
3.2施工階段
1.做好工程施工現場監管工作
建設單位應對施工過程進行監管,及時掌握工程進度、安全和質量,及時發現和協調解決相關問題,保證工程質量。
2.做好工程中間驗收和竣工驗收工作
在驗收過程中,應根據相關規范標準,做好分部分項工程的中間驗收工作,特別是做好隱蔽工程的驗收。竣工驗收更應認真組織,仔細查看,不留檢查死角,找出存在問題,督促及時解決,不能走馬觀花,走過場。
3.3運行階段
1.加強線路巡視
為了及時掌握線路設備缺陷情況和安全隱患,應對線路進行日常巡查和特殊巡視工作,同時做好線路維護工作。
2.提高線路耐雷水平
應做好基礎工作,通過雷電定位系統逐步累積每年的落雷分布、雷電流強度,并分析研究它們與線路跳閘之間的內在規律,逐步掌握累積與雷電流強度、地形、線路結構的關系。
根據線路的重要程度、地形地貌的特點、雷電活動的強弱、土壤電阻率的高低和已有的運行經驗,綜合分析并進行經濟技術比較,采取合適的防雷保護措施。常規的防雷保護措施主要有:避雷線、減小避雷線保護角、降低桿塔接地電阻、加強線路的絕緣水平、增加絕緣子片數、安裝線路避雷器和接閃器、加裝耦合地線、加裝桿塔拉線、采用側向避雷針、采用多針系統等。還可加裝線路故障顯示儀、避雷器動作儀等相應的監測裝置,使其有利于雷電流幅值的測定和雷擊故障后的判別。
3.提高線路運行管理水平
1)對發生故障的耐張桿塔跳線和其他轉角較大的無跳線串的外角跳線加裝跳線絕緣子串和重錘,對發生故障的直線桿塔的絕緣子串加裝重錘。
2)加強紅外測溫工作,重點監控重要線路,并長期堅持。將線路并溝線夾更換為安普線夾或液壓式線夾,從而有效避免線夾燒毀。對超過規定運行年限的線路進行大修或技術改造,對有缺陷的設備進行更換。
4.加強宣傳協調,清理線路通道
治理架空線路保護區內林木必須長期抓,不得松懈。一方面要加強宣傳電力法規,讓群眾知道線路保護區內禁止種植樹木,一方面是對已種植的樹木進行清理。
5.做好電力設施保護工作
建立電力設施保護工作網絡,組織護線隊伍,落實責任制,做好保護電力設施的宣傳;對易受外力破壞地段加強線路運行巡視,加強現場監督,及時發現缺陷和保護電力設施;嚴厲打擊破壞電力設施的違法犯罪行為,利用法律手段進一步加強對電力設施保護的執法力度;研究各種電力設施防盜裝置,并積極推動新型無拉線桿塔以及其他各類有防盜功能的新材料、新技術的推廣應用。
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