楊道文,傅 中,季 坤,程登峰,任玉華,李 明
1.安徽省電力科學(xué)研究院,安徽合肥,230601;2.安徽省電力公司生技部,安徽合肥,230601 3.淮北供電公司,安徽淮北,233000;4.宿州供電公司,安徽宿州,234000
近年來,隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展,輸電線路越來越密集,不同電壓等級的線路平行、交叉跨越也越來越多。同時,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,線路外部環(huán)境也越來越復(fù)雜,因此,防高電壓等級線路對低壓線路、樹木等的交叉跨越放電是線路防外破工作的重點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了一起典型的220 kV線路對10 kV低壓線路的交叉跨越放電跳閘,具有代表性。
2010年5月20日12時,A公司220 kV線路A相保護(hù)動作跳閘,重合閘動作成功。當(dāng)時天氣為晴天,氣溫31℃。經(jīng)故障巡查,故障點(diǎn)位于該條線路84~85#之間(距離85#塔214.7 m,距離84#塔186 m)。此處220 kV線路A相(左邊相)導(dǎo)線有明顯放電麻點(diǎn),受損輕微,在放電點(diǎn)處B公司新建的10 kV線路從A公司220 kV線路下方穿越,B公司10 kV線路中相導(dǎo)線燒斷落地。隨后B公司對10 kV線路進(jìn)行了搶修,該段線路改為電纜入地。17時16分,220 kV線路恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。
A公司220 kV線84#桿、85#桿型均為ZGX(水泥直線桿),呼高21 m,為單回路架設(shè)。地處B市境內(nèi),位于鄉(xiāng)村路邊。故障位置為A相(左邊相),分析為交叉跨越放電。
A公司220 kV線路于1982年12月22日投運(yùn),線路全長37.55 km。導(dǎo)線型號LGJQ-400/50,84#桿、85#桿外絕緣配置相同,XWP8-70×13片單聯(lián)懸垂串,絕緣子、金具組合串長2 186 mm(其中絕緣子長度1 898 mm)。84~85#所在耐張段為78~91#,耐張段長4 973 m,代表檔距385 m。
B公司10 kV線路為郊區(qū)農(nóng)電線路,始建于上世紀(jì)70年代,當(dāng)時采用8 m預(yù)應(yīng)力桿和16 mm2鋼芯鋁絞線架設(shè)。原部分線路在田地中央敷設(shè),2009年12月,為提高該線路供電可靠性,B公司對該線路進(jìn)行了改造,將原部分線路走廊整體遷移到村村通道路邊,新線路全線與原線路路徑基本平行,相距23~27 m,改造后桿塔為12 m預(yù)應(yīng)力桿。
2010年5月25日,對現(xiàn)場相關(guān)尺寸進(jìn)行了實測,實測工具為B公司提供的超聲測距儀和A公司提供的絕緣測量桿,兩種工具同時使用,測量結(jié)果如下:
表1 5月26日實測結(jié)果
測量結(jié)果以測量桿為準(zhǔn),即220 kV線路A相故障點(diǎn)處對公路地面距離7.35 m,10 kV線路13#桿頂對公路地面距離6.8 m,桿塔頂端原有支柱絕緣子,且中相高于兩邊相,故障后13~14#段導(dǎo)線改成電纜入地,支柱絕緣子拆除。故障當(dāng)天實測兩線交跨距離為0.44 m,因此,故障點(diǎn)處10 kV線路故障相中相導(dǎo)線高應(yīng)為7.35-0.44=6.91(m)。
220 kV線84#桿、85#桿呼高21 m,絕緣子、金具組合串長2.186 m,在2009年,重建10 kV線路桿塔時將桿塔移至路邊,路面比原基礎(chǔ)面高1.15 m,因此,B公司新架10 kV桿與老桿相比抬高了1.15 m,相對于220 kV導(dǎo)線高度被降低了1.15 m。
故障點(diǎn)距220 kV線路84#桿186 m,距220 kV線路85#桿214.7 m,接近弧垂最低點(diǎn),故障放電點(diǎn)與弧垂最低點(diǎn)弧垂較接近,導(dǎo)線隨溫度變化情況如下,包括弧垂最低點(diǎn)和故障點(diǎn)處弧垂。故障點(diǎn)處溫度33℃與0℃時弧垂變化約為1.654 m。
220 kV線路故障放電點(diǎn)對公路距離和兩條線交差跨越距離隨溫度變化情況如表2。
表2 220 kV線路故障放電點(diǎn)對公路距離和故障點(diǎn)處兩條線交差跨越距離
5月26日,測量當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為33℃,交叉跨越距離計算值為0.54 m,與故障當(dāng)天所測交叉跨越距離0.44 m基本一致,220 kV線路對公路地面距離計算值為7.45 m,實測值為7.35 m,誤差滿足架空送電線路運(yùn)行規(guī)程3%的規(guī)定。
(1)此次線路故障跳閘主要原因為220 kV線路與10 kV線路交叉跨越距離不足,造成兩條線路放電跳閘。根據(jù)DL/T 741-2001架空送電線路運(yùn)行規(guī)程,220 kV輸電線路與電力線路交叉跨越距離應(yīng)滿足4 m的要求[1]。
(2)該條220 kV線路弧垂隨溫度變化較大,溫度33℃與0℃時弧垂變化近2 m,交叉跨越距離也隨之發(fā)生變化;10 kV線路按0℃時施工,與220 kV線路交跨也僅2.194 m,不滿足規(guī)程要求[2]。
(3)10 kV線原線路位于麥地中,其桿塔基礎(chǔ)與220 kV線路桿塔基礎(chǔ)位于同一水平面,遷移后新建線路位于鄉(xiāng)村公路邊緣,兩條線路交叉跨越處位于鄉(xiāng)村公路上方,公路使新建10 kV線路桿塔基礎(chǔ)面升高1.15 m,實際降低了220 kV線路的對地和對10 kV導(dǎo)線高度。
(1)輸電線路在交叉跨越架線施工時,應(yīng)按照規(guī)程要求,根據(jù)導(dǎo)線運(yùn)行溫度+40℃,若導(dǎo)線按允許溫度+80℃設(shè)計時[3],導(dǎo)線運(yùn)行溫度取+50℃情況對高壓架空輸電線路弧垂進(jìn)行校核。
(2)線路施工中采取雙桿目測測量法判定交叉跨越距離易產(chǎn)生誤差,應(yīng)使用測量工具進(jìn)行實際測量。
參考文獻(xiàn):
[1]DL/T 5092-1999 110 kV-500 kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國電力出版社,1999
[2]張殿生.電力工程高壓輸電線路設(shè)計手冊[M].2版.北京:中國電力出版社,2003
[3]GB 50545-2010 110 kV-750 kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2010