練偉兵
(廣東電網(wǎng)公司珠海供電局,廣東 珠海 519000)
淺談配電線路抗風改造措施
練偉兵
(廣東電網(wǎng)公司珠海供電局,廣東 珠海 519000)
沿海地區(qū)配電線路受到臺風極端天氣的影響,供電可靠性降低。從桿塔基礎、桿塔本體、架空線路的檔距等6個方面對配電線路存在的主要問題進行分析,提出了相應的抗風改造措施及應注意的環(huán)節(jié),提高了配電線路的抗風能力和線路運行的可靠性。
強臺風;配電線路;桿塔;抗風改造
2008年第14號臺風“黑格比”、2010年第3號臺風“燦都”、2011年第4號臺風“海馬”等強臺風都對珠海供電局的配電架空線路造成比較嚴重的破壞,除了縣城核心區(qū)域靠電纜供電外,其余區(qū)域供電都受到嚴重的影響。每次強臺風襲擊后,該局都需調(diào)動全部力量進行抗風搶修復電工作。為了避免遭遇超強臺風襲擊造成電桿(鐵塔)倒塌,提升配電線路抗風能力無疑是最好的選擇。
由于歷史原因,相對于主網(wǎng)而言,該供電局配電線路比較殘舊,特別是存在設計抗風標準較低、材料工藝水平落后、安裝過程質(zhì)量把關不嚴、接收不良用戶資產(chǎn)多、運維力量不足等缺陷,削弱了抵御臺風的能力,遇到超強臺風時更是不堪一擊。以下從5個方面對配電線路存在問題進行分析并提出相應的抗風措施,從而提升其抗風能力。
1.1 桿塔基礎方面
存在的問題:水泥混凝土基礎的體積過小,軟地質(zhì)混凝土基礎沒有底盤;少量的混凝土基礎沒有按標準制作(如有些鋼筋混凝土基礎鋼筋規(guī)格、數(shù)量不滿足要求),造成基礎穩(wěn)定性差、抗拔力不足,受到臺風襲擊時容易“連根拔起”。
抗風改造措施:
(1) 新建及改造架空線路基礎全部采用鋼筋混凝土基礎,軟地質(zhì)全部進行地質(zhì)處理(打樁或擴大基礎底盤面積)。增加桿塔基礎穩(wěn)定性及抗拔力。
(2) 對原有水泥桿進行基礎加固,如用石塊做護坡、混凝土做基礎。在進行加固時,應滿足《廣東沿海地區(qū)電網(wǎng)防御臺風技術標準及加固措施》中關于提高基礎抗傾覆能力措施的要求,核實并加固電桿基礎。電桿底盤、卡盤規(guī)格及電桿埋深設計和施工應滿足GB50061—2010《66 kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》的要求。在軟土沙質(zhì)地區(qū),應有針對性地加固基礎和護坡。鐵塔基礎宜采用灌注樁基礎;在不具備采用灌注樁基礎條件時,可采用打松木樁補強的淺埋基礎,且松木樁上部需埋在鐵塔基礎墊層以內(nèi)。
1.2 桿塔本體方面
存在的問題:15 m水泥桿采用“6 m+9 m”的接駁水泥桿,存在水泥桿的鋼筋與法蘭本體焊接較單薄的現(xiàn)象(產(chǎn)品制作過程中造成的缺陷),但在水泥桿出廠驗收、安裝、日常運維時都無法對此進行有效的檢測。受到臺風襲擊時容易“腰部折斷”。
抗風改造措施:
(1) 將接駁單桿的架空線路改用15 m單桿或門型加強型水泥電桿方式,避免法蘭與鋼筋接駁處的缺陷。
(2) 水泥桿的選型:選擇質(zhì)量、信譽較好的大廠的產(chǎn)品,并根據(jù)情況選用加強型水泥電桿。安裝前進行外觀檢查,吊裝過程中避免碰撞,驗收時進行外形及彎曲度檢查,確保水泥桿的完好。在滿足《廣東沿海地區(qū)電網(wǎng)防御臺風技術標準及加固措施》要求的條件下,35 kV及10 kV架空線路桿塔宜選用預應力錐形水泥電桿或大彎矩電桿(高強度電桿),運輸困難地區(qū)可選用鋼管桿或自立塔。
1.3 架空線路的檔距方面
存在的問題:
(1) 架空線直線檔距過大,超過或接近60 m。
(2) 架空線路耐張段的檔距過大,大量耐張段長度超過500 m,有的甚至接近900 m。只要1座耐張桿塔折斷就會造成整個耐張段的斷線倒桿,增大搶修復電的難度。
抗風改造措施:
(1) 對直線檔距過大,超過50 m的線路段增設電桿和鐵塔以減少檔距。
(2) 對抗風能力不足,耐張段長度超過400 m的耐張段線路進行改造,采用在線路加插鐵塔或雙桿耐張進行補強。
在進行加固時,應滿足《廣東沿海地區(qū)電網(wǎng)防御臺風技術標準及加固措施》的要求,“檔距及耐張段長度:10 kV架空線路檔距不宜大于50 m,耐張段長度不應大于400 m”。
1.4 附件及金具方面
存在的問題:瓷橫擔、鐵橫擔、針瓶等沒有采用加強型的材料,較薄弱的地方難于抵御強臺風的襲擊。
抗風改造措施:對改造桿塔的所有老舊金具進行更換,包括將把針式瓷瓶,更換為加強型SQ-210瓷擔。
1.5 外部環(huán)境方面
存在的問題:
(1) 由于受到地理條件的限制,變電站10 kV多回架空線路往往集中在某一線行內(nèi)平行架設。受到強臺風的影響,其中有一座桿塔傾倒,將造成相鄰的線路斷線倒桿。
(2) 桿塔周圍的自然地質(zhì)對基礎的穩(wěn)定性、牢固性起到關鍵的影響。由于養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展,原來的水田、旱地大量開挖成水塘,桿塔基礎周圍的地基變軟;由于工業(yè)化的全面推進,挖山取土使修建在山頭的桿塔基礎變成了孤島,桿塔基礎的穩(wěn)定性、牢固性無法得到保證,遇到強臺風雨水的浸泡,容易倒桿(塔)。
(3) 受線行下高桿樹木、線行周圍的戶外廣告牌等外界因素或其他不可控制因素等的影響。
抗風改造措施:
(1) 為了避免因變電站10 kV多回架空線路集中在某一線行內(nèi)平行架設,在受到臺風襲擊時其中一座桿塔傾倒,導致相鄰的線路斷線倒桿,對變電站10 kV出線,在地理條件滿足的前提下采用出路電纜溝方式集中出線,某一線行內(nèi)架空線路盡可能不出現(xiàn)多回路線路集中在一起的情況。
(2) 對于桿塔周圍出現(xiàn)挖山取土的情況,首先在桿塔周圍設置安全警戒線,并書面告之相關責任單位,若不采取相應措施將會發(fā)生的嚴重后果;其次加強巡視,密切關注事態(tài)發(fā)展并采取向相關政府部門報告等措施,若遇到緊急情況果斷采取停電并臨時加固的措施,確保不發(fā)生倒桿(塔)事故。
(3) 以強臺風“黑格比”、“海馬”來襲時,由于高桿樹木、戶外廣告牌的原因造成該市電力線路嚴重受損,導致大量用戶電力中斷事件為契機,該局把電力線路嚴重受損的直接原因、情況專題上報給該市政府,在市政府牽頭協(xié)調(diào)處理以及相關部門的支持下,使清理及砍伐線行底下高桿樹木、拆除線行周圍的戶外廣告牌的工作取得顯著成效。
1.6 綜合抗風措施
(1) 對防風能力不足及風口的架空線路電桿加裝防風拉線及護桿,對耐張桿加裝拉線;為滿足《廣東沿海地區(qū)電網(wǎng)防御臺風技術標準及加固措施》的要求,對具備條件的水泥電桿原則上均應裝設防風拉線。
(2) 電纜化改造。面對超強臺風的頻繁來襲,對在海岸線、建筑物旁無法增加防風拉線加固的架空線路以及在空曠風口地帶的架空線路,首先進行電纜化改造。由于對相同截面導線需要用雙回路電纜才能代替一回路架空線路,電纜化改造成本是架空線路的3~5倍,高昂的成本成為全面電纜化改造的“瓶頸”。同時,由于受后期增加T接負荷的不方便性、制作工藝及原材料影響電纜的運行質(zhì)量、頻繁發(fā)生的外力破壞事件、運維時難于發(fā)現(xiàn)缺陷等因素的影響,全面電纜化改造也不是一勞永逸的方式。
改造加固應滿足《廣東沿海地區(qū)電網(wǎng)防御臺風技術標準及加固措施》中關于架空線路入地措施的要求:跨越高速公路、鐵路或一級公路的10 kV架空線路跨越段應改為電纜穿越;臺風頻發(fā)(2次及以上)、有受災記錄的市區(qū)及縣城的重要環(huán)網(wǎng)線路或?qū)ν恢匾摵晒╇姷碾p回路,可考慮選擇將其中一回架空線路改造為電纜線路。
(1) 對配電設備進行全面排查,按照抗風能力的大小進行排序。
(2) 按照設備的重要性、抗風能力的大小順序安排專項大修技改資金。
(3) 加強對抗風加固工程的質(zhì)量、安全管理。
(4) 其他方式的改造及新建:如對重要線路、重要負荷、海提邊、大風口的線路等采取專項針對性改造方案,按不小于40 m/s風速的標準進行設計、施工、運行。
近年來,該局已先后實施了200多個(含部分新建的線路)配電抗風加固項目,抗風加固后的配電線路的抗風能力從原來的25 m/s提高到40 m/s,并經(jīng)受住了多次臺風襲擊的考驗,配電線路受強臺風影響停電跳閘的次數(shù)呈下降趨勢,全面提升了抵御超強臺風的能力。
1 GB50061—2010 66 kV及以下架空電力線路設計規(guī)范[S].
2 楊 杰,石 磊.配電線路砼桿裂紋綜合治理與更換方法[J].電力安全技術,2012(12).
3 郝育穎,王永利.輸配電線路防止外力破壞的對策[J].電力安全技術,2012(8).
2014-11-27。
練偉兵(1975-),男,助理工程師,主要從事輸配電工程施工管理、運行、技改、項目管理工作及電力安全管理工作,email:13702769702@163.com。