2襄樊地区超高压线路故障分析及治理对 - 图文(7)

2019-08-26 18:19

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础的力矩,如增大转角塔的扭矩,造成杆塔扭转、弯曲、基础下沉、倾斜,甚至在拉线点以下发生折断。

水平荷载:覆冰也会使导线受风面积增大,此时杆塔所受的水平荷载随之增加,线路因此可能出现横向倒杆事故。

纵向荷载:因为输电线路相邻各档之间距离、高度或安装质量不同,使导线在覆冰时引起纵向静力不平衡,产生纵向荷载。当覆冰不均匀、自行脱落或被击落时,导线的悬挂点处会产生很大的纵向冲击荷载,可能造成导线或地线从压接管内抽出,或者外层铝股断裂,钢芯抽出,或整根线拉断,如果导线拉断脱落,则最终的不平衡冲击荷载和两相邻档之间的残余荷载会大大增加,发生顺线倒杆事故。

近十多年来,我国发生了多起覆冰引起的杆塔倒塌或变形、导线断股、绝缘子金具损坏等事故。输电线路发生冰害事故时,由于天气恶劣,冰雪封路封山,交通受阻,进行抢修往往很困难,因此经常造成系统长时间停电。

2、导线舞动

覆冰导线在风作用下发生舞动:当导线上覆冰不均匀时,由于其断面的不对称,风吹导线时就会产生空气动力学上的不稳定,在相应风力的作用下,导线会发生低频(0. 1~3Hz)、大振幅(>l0m)的舞动。导线舞动将引起差频荷载,从而导致金具损坏、导线断股、相间短路、线路跳闸及杆塔倾斜或倒塌等严重事故。

导线不均匀脱冰跳跃发生舞动:覆冰导线在气温升高、自然风力或人为振动敲击时会产生不均匀脱冰或不同期脱冰。导线不均匀脱冰会使线路产生危害很大的机械或电气事故。随着导线覆冰量增加,相应的张力明显增大,弧垂也有所增大,当大段或整档脱冰时,导线弹性储能迅速转变为导线的动能、位能,引起导线向上跳跃,进而产生舞动,使相邻悬垂串产生剧烈摆动,两端导线张力也有显著变化。导线向上跳跃的结果是导线与地线间的安全距离变小,造成导地线间闪络或短路,导致导线烧伤,线路跳闸;导线两端动态张力显著变化的结果是线夹、绝缘子串及挂点处金具容易遭受动态冲击而损坏,甚至损伤塔头;耐张引流线自身脱冰反弹或塔上脱冰、大量冰块倾砸击中引流线,也可能会引起引流线上弹与横担闪络。

3、绝缘子冰闪

污秽较重的空气环境中易发生冰闪跳闸。雨淞时大气中的污秽伴随冻雨沉积在绝缘子表面形成覆冰并逐渐加重在绝缘子伞裙间形成冰桥,一旦天气转暖则在冰桥表面形成高电导率(现场实测值高达300μs/ cm)的融冰水膜,同时杆塔横担上流下的融冰水可直接降低绝缘子串的绝缘性能。融冰过程中局部出现的空气间隙使沿串电压分布极不均匀,导致局部首先起弧并沿冰桥发展成贯穿性闪络。

绝缘子覆冰过厚完全形成冰柱时,绝缘子串爬距大大减少;融冰时冰柱表面沿串形成贯通型水膜,耐压水平降低导致沿冰柱贯通性闪络。

4.5防治措施

1、输电线路抗冰设计

设计时,应合理划分冰区和确定设计冰厚,特别注意分析沿线是否存在微气象覆 冰地段,尽量避开最严重的覆冰地段,应有计划地先期在沿线建立观测站,以便掌握

覆冰的特征和资料。

对重覆冰地段输电线路的较长的耐张段,宜在中间适当位置设立耐张塔或加强型直线塔,以避免一基倒塌引起的连环破坏。另外,针对地线上覆冰密度大这一特点应加强地线支架的补强。

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为防止绝缘子串冰闪,悬式绝缘子串可采用大盘径绝缘子、大伞裙阻断其冰凌的桥接通路。双串绝缘子间应增大挂点间距或加装间隔装置。绝缘子串V型、倒V型悬挂均可提高冰闪电压。

利用失谐摆、重锤、集中防振锤的阻尼作用抑制起舞条件,加装复合绝缘相间间隔棒,可防止舞动时相间短路。

2、输电线路防冰、除冰方法。国内外用来防冰、除冰的方法有:(1)热力熔冰法,包括潮流分配、短路电流、铁磁线等;(2)机械破冰法、电磁力、强力振动等;(3)其它方法如使用防雪环、使用憎水、憎冰性涂料等。

总之,应准确把握输电线路所经地区的气象状况,在设计、施工和运行维护上采取针对措施,同时通过理论分析和试验研究,采取“避、抗、融、改、防”的方针,综合治理覆冰对输电线路的影响和危害。

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第5章 襄樊地区特高压线路鸟害故障分析

鸟害跳闸位居架空输电线路跳闸原因的第4位,鸟害故障偶发性大,流动性强,其发生区域的扩大增加了线路安全运行隐患。

5.1葛双二回故障跳闸(1)

2004年12月9日23时59分,葛双二回C相于9日23时59分故障跳闸,重合成功。双河变电站测距故障点为67.3 kM(线路全长124.035kM)、葛洲坝大江开关站测距故障点为54kM,具体对应线路运行塔号为#115—120范围。

图5.1 葛双二回#118前后档通道情况

根据保护动作和故障录波测距情况,10日对#90——#140段进行地面巡视和沿线村民调查,带电作业人员同时对该段铁塔进行登塔检查。11:30分局巡视人员发现葛双二回#118塔的接地引下线与塔身间有明显的放电痕迹(#118前后档通道情况如图5.1);登塔检查发现#118塔中相(C相)均压环、#1子导线、重锤、塔身及绝缘子横担挂点均有明显的放电痕迹,两地线线夹、地线绝缘子也有明显的放电痕迹,而中相绝缘子串上无任何闪络痕迹。经仔细查看,在中相挂点及绝缘子串下部、均压环、导线、塔下树木及地面均有明显的新鲜鸟粪(见图5.2),塔下及小号侧偏左方向30米左右范围内也有明显的新鲜鸟粪,呈线状撒落。因此确定故障点即为中相导线对塔身中相挂点放电,故障电流由接地引下线和两架空地线泄放。

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图5.2 葛双二回#118导线侧的放电痕迹

#118塔为拉线猫头塔L2-33,前后档距为328/351米,加装有10片重锤,导线为正三角形排列,故障相为上相(中相)。绝缘子串为XWP-160型25片。经测量,#118塔的接地电阻为5欧/11欧,测量值都在设计值以内(不大于15欧)。周围地形为高山大岭,塔下灌木封山,前后有两条河沟,常年流水。

初步分析认为故障跳闸是这样形成的:在9日午夜时分,导线电晕增强进而在线夹处产生电晕放电声,栖息于中相挂点的大鸟排泄粪便连续成线状,因为鸟粪的导电性,产生中相导线通过鸟粪通道对塔放电。由于铁塔挂点处塔材较多,屏蔽了绝缘子串,鸟粪通道沿绝缘子串小号侧偏右自由降落,绝缘子没有击穿,中相绝缘瞬间恢复,重合闸成功。当鸟粪降落到导线均压环上时,导线电晕增强在线夹处产生较大的放电声,大鸟受惊起飞(方向为小号侧偏右),从而在地面灌木丛中形成30米长的线状撒落带。

可以看出,这次故障跳闸是一次典型的鸟害故障,其众多特征符合鸟害跳闸的一般统计规律。

5.2葛双二回故障跳闸(2)

2005年3月30日2时41分葛双二回C相故障跳闸,重合成功。双河变电站测距故障点为66.8 kM(线路全长124.035kM),具体对应线路运行塔号为#120左右。

对塔号#90—#150段进行地面巡视和沿线村民调查,带电作业人员同时对#110—#130段铁塔进行登塔检查。11:30分局巡视人员发现葛双二回#119塔的接地引下线与塔身间有非常明显的放电痕迹;登塔检查发现#119塔中相(C相)线夹、#4子导线、重锤及绝缘子挂点均有明显的放电痕迹,地线线夹、地线绝缘子也有明显的放电痕迹(图5.3~5.6),而中相绝缘子串上除横担侧第一片外无任何闪络痕迹。 经查看,在中相挂点塔材的上面有明显的新鲜的鸟粪(图5.7),且有滴落的痕迹,与放电点相对应。因为塔周围均为山区灌木丛,而且鸟未必就会死亡,所以未能发现鸟的尸体。因此确定故障点即为中相导线对塔身中相挂点放电。

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图5.3葛双二回#119接地引下与塔身间的放电痕迹

图5.4 葛双二回#119导线侧的放电痕迹

图5.5 葛双二回#119横担侧的放电痕迹

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