110 kV輸電線路送電故障分析

楊生平

（廣州電力建設(shè)有限公司，廣東廣州 511400）

0 引言

2017年8月15日，佛莞城際軌道項(xiàng)目110 kV及以上輸電線路遷改工程110 kV龍富上線、富上洛線停電施工完成。在送電過程中，發(fā)生110 kV富上洛線保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘的事件。

1 故障概況與消缺處理

因佛莞城際軌道項(xiàng)目的實(shí)施，需對(duì)110 kV富上洛線44#—49#塔（同塔架設(shè)110 kV龍富上線107#—112#塔）段線路進(jìn)行遷改，工程分兩部分進(jìn)行。

（1）臨時(shí)線路。新建A4—A8塔并接通110 kV龍富上線，采用臨時(shí)線路供電。

（2）永久線路。組立A1—A3塔共3基鐵塔，110 kV龍富上線、富上洛線同停，將臨時(shí)線行供電轉(zhuǎn)接至永久線行。

8月15日下午，本次停電施工作業(yè)全部完成。驗(yàn)收完畢后，塔上人員撤離，確認(rèn)所有工作接地線均已拆除并拍照留底。

13:59，結(jié)束工作票。

14:56，中調(diào)推送信息110 kV富上洛線保護(hù)動(dòng)作，富山站側(cè)開關(guān)跳閘，重合閘未投。C相故障，測(cè)距距離富山站10 km。

15:00，相關(guān)各單位協(xié)同展開現(xiàn)場(chǎng)巡查。根據(jù)測(cè)距情況，判斷故障點(diǎn)位于110 kV富上洛線43#—46#段，正好位于佛莞城際遷改項(xiàng)目遷改段?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員立即對(duì)110 kV富上洛線43#—49#段線路展開巡查。經(jīng)查實(shí)，改造段確認(rèn)全線接地線已拆除，塔上無遺留物品，線路無飄掛物。經(jīng)詢問，現(xiàn)場(chǎng)施工人員反映在110 kV富上洛線44#塔小號(hào)側(cè)線路當(dāng)時(shí)聽到有放電聲音。用全站儀、測(cè)距儀測(cè)量，發(fā)現(xiàn)110 kV富上洛線44#塔小號(hào)側(cè)禮村站—鐘村站12芯OPGW光纜（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，也稱光纖復(fù)合架空地線）與110 kV富上洛線44#塔小號(hào)側(cè)C相（上相）導(dǎo)線在交叉跨越點(diǎn)位置的垂直距離約35 cm。初步判斷為引起線路跳閘的故障點(diǎn)。

17:00，經(jīng)作業(yè)班組辦理第二種工作票。登塔查看，發(fā)現(xiàn)該處確有放電痕跡（圖1、圖2），且該OPGW光纜距110 kV富上洛線44#塔C相距離過近，確定該點(diǎn)即為故障點(diǎn)。

17:40，經(jīng)報(bào)調(diào)度后開展搶修工作，將該OPGW光纜掛點(diǎn)由塔頂橫擔(dān)與塔身交接處移至橫擔(dān)外側(cè)掛點(diǎn)，并收緊進(jìn)構(gòu)架段。經(jīng)測(cè)量，改動(dòng)后該OPGW光纜距110 kV富上洛線44#塔C相距離約1.2 m，符合運(yùn)行要求。

2 故障原因分析

本次施工僅涉及110 kV富上洛線44#塔大號(hào)側(cè)導(dǎo)地線改動(dòng)，并未改移小號(hào)側(cè)導(dǎo)地線，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)詢問施工人員并上塔取證，確認(rèn)OPGW光纜錨固點(diǎn)無改動(dòng)、移動(dòng)痕跡，并非施工質(zhì)量問題（圖 3）。

圖1 放電點(diǎn)位置關(guān)系

圖2 放電點(diǎn)導(dǎo)地線平面布置示意

圖3 光纜的掛點(diǎn)和預(yù)絞絲現(xiàn)狀

110 kV富上洛線44圖塔小號(hào)側(cè)43#—44#原為鋼管桿，檔距134 m，設(shè)計(jì)安全系數(shù)為8；大號(hào)側(cè)44#—48#段為直立式鐵塔連續(xù)檔，耐張段長度為1358 m，設(shè)計(jì)安全系數(shù)為2.5。改造后44#—45#之間新立A3耐張塔，44#—A3檔為孤立檔，檔距102 m，而小號(hào)側(cè)不變。改造前后44#塔小號(hào)側(cè)受力不變，大號(hào)側(cè)由于新增孤立檔，需放松導(dǎo)地線，受力變小，最終44#塔將向小號(hào)側(cè)偏斜。44#—構(gòu)架段OPGW光纜也為孤立檔，當(dāng)桿塔向該側(cè)偏斜將增大該檔弧垂，最終導(dǎo)致對(duì)下方導(dǎo)線距離只有0.35 m，不滿足運(yùn)行條件，當(dāng)線路送電時(shí)擊穿跳閘。

新建A3塔至44#塔為孤立檔，改變了原富上洛線44#的使用條件（表1）。

表1 110 kV富上洛44#塔遷改前后使用條件對(duì)比表（型號(hào)：JGU3—21 m）

110 kV富上洛線44#塔的使用條件發(fā)生變化導(dǎo)致鐵塔的偏移情況發(fā)生變化。原狀鐵塔的偏移量按驗(yàn)收要求的最大值塔全高的7‰計(jì)算，即為224 mm。工程實(shí)施后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，現(xiàn)狀的偏移為100 mm。

由于“祈福—鐘村”和“禮村—鐘村”的光纖線路均通過110 kV富上洛線44#塔（龍富上線107#塔）接入鐘村變電站（圖2），其中“禮村—鐘村”O(jiān)PGW光纜在進(jìn)站段與110 kV富上洛線的上導(dǎo)線出現(xiàn)交叉跨越情況，鐵塔偏移的變化導(dǎo)致“禮村—鐘村”O(jiān)PGW光纜掛點(diǎn)位置發(fā)生空間偏移?！岸Y村—鐘村”O(jiān)PGW光纜該段跨越點(diǎn)處弧垂增加1.3 m，110 kV富上洛線43#—44#段跨越點(diǎn)處導(dǎo)線弧垂增加0.2 m，以致該 OPGW光纜對(duì)110 kV富上洛線上導(dǎo)線的最小距離小于0.7 m（實(shí)測(cè)為0.35 m），不滿足操作過電壓工況對(duì)地距離，導(dǎo)致合閘時(shí)出現(xiàn)放電跳閘現(xiàn)象。

3 防范措施

為了防止類似輸電線路局部遷改后送電故障問題的發(fā)生，從設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等各方面，應(yīng)該做好以下防范措施。

（1）工程設(shè)計(jì)前期必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)全面勘查，全面了解線路導(dǎo)地線的走向，評(píng)估遷改前后桿塔受力變化的問題，關(guān)注到該遷改段前后及外側(cè)附近的線路運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)計(jì)無缺陷，施工完畢桿塔的偏斜符合要求，保持附近的OPGW光纜等線路對(duì)導(dǎo)線安全距離符合要求。

（2）工程項(xiàng)目審圖要全面、專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)。項(xiàng)目可研、施工圖審查階段各參與方要做好可能存在的鐵塔受力變化、帶電安全距離等問題的排查工作，在工程前期即提出相應(yīng)的處理措施。

（3）施工單位要做到精益化管理，提高施工人員的責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)水平。施工時(shí)充分考慮因施工原因引起桿塔受力發(fā)生變化的情形，施工班組完成導(dǎo)線架設(shè)工作后，對(duì)桿塔傾斜及導(dǎo)地線弧垂數(shù)據(jù)必須進(jìn)行復(fù)測(cè)，在施工過程中發(fā)現(xiàn)桿塔傾斜和OPGW光纜對(duì)導(dǎo)線安全距離不足等問題，應(yīng)及時(shí)報(bào)告處理。

（4）積累好項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目管理人員不可僅僅關(guān)注在施工區(qū)域內(nèi)，還要全面和系統(tǒng)地評(píng)估整條線路的安全性，不能主觀地認(rèn)為本項(xiàng)目施工不涉及到的部分，不會(huì)影響到輸電線路整體的施工質(zhì)量和安全問題。

（5）把好驗(yàn)收關(guān)，對(duì)整條線路進(jìn)行全面、系統(tǒng)的驗(yàn)收。不能因項(xiàng)目施工涉及面廣、停電時(shí)間較為緊張、驗(yàn)收任務(wù)繁重，驗(yàn)收人員只將主要精力關(guān)注在施工范圍內(nèi)，還要適當(dāng)擴(kuò)大范圍驗(yàn)收，關(guān)注到施工范圍兩側(cè)外端可能出現(xiàn)問題的地方，如容易出現(xiàn)故障的交叉跨越點(diǎn)、容易發(fā)生樹障、飄掛物的位置。

4 結(jié)語

對(duì)110 kV架空輸電線路進(jìn)行局部遷改之后，遷改區(qū)域外線路桿塔的受力狀況與遷改之前比較可能發(fā)生變化，導(dǎo)致線路安全距離不夠。因此，必須從設(shè)計(jì)到施工全方位系統(tǒng)思考，做好整條線路的受力分析與帶電安全距離的評(píng)估工作，從而確保整條輸電線路的送電運(yùn)行安全。

［1］Q/CSG 510001—2015電力安全工作規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2015.

［2］GB 50545—2010 110 kV～750 kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2014.

［3］GB 50233—2005 110 kV～500 kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)程［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2005.