張杰
在2013年公司西部電網(wǎng)切改施工工作中,我們所施工的220kV 來苑線單回線支撐一座變電站運(yùn)行,負(fù)荷的突然增大使分裂子導(dǎo)線粘連。通過網(wǎng)上查詢,發(fā)現(xiàn)其它地區(qū)也有因負(fù)荷增長而出現(xiàn)出現(xiàn)導(dǎo)線粘連的故障,危及電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,分析導(dǎo)線粘連的原因,探討安全、快速、有效的處理方法,是十分必要的。
一、導(dǎo)線粘連的成因及危害
導(dǎo)線粘連的成因。相互平行的兩條導(dǎo)線,通過方向相同的電流時(shí),兩導(dǎo)線所受的電磁力為相互吸引力。正常運(yùn)行時(shí),子導(dǎo)線間電磁力比較小,一般不會(huì)發(fā)生粘連;但在檔距大的風(fēng)口處,或?qū)Ь€溫升存在差異,以及受設(shè)計(jì)和施工不良、長期運(yùn)行等因素的影響,使子導(dǎo)線間距離不符合要求時(shí),子導(dǎo)線在大風(fēng)中舞動(dòng)或受強(qiáng)大電流沖擊,局部會(huì)瞬時(shí)十分接近甚至相碰??康煤芙蛳嗯龅淖訉?dǎo)線所受的電磁力很大,當(dāng)子導(dǎo)線局部所受電磁力大于該局部子導(dǎo)線自重時(shí),局部粘連便會(huì)出現(xiàn)。負(fù)荷較大時(shí),2根子導(dǎo)線間的電磁吸引力非常大,即使在大風(fēng)的天氣下也不容易分開。
導(dǎo)線粘連的條件。單純由分裂導(dǎo)線負(fù)荷電流產(chǎn)生的電磁力是不能使導(dǎo)線粘連的。分裂導(dǎo)線出現(xiàn)粘連必須同時(shí)具備幾個(gè)條件:由于大風(fēng)等外力作用、導(dǎo)線材質(zhì)差異、導(dǎo)線溫升差異、很大的負(fù)荷電流作用或其它因素,使同相分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線局部瞬時(shí)接觸或十分接近;分裂導(dǎo)線的負(fù)荷電流足以維持其繼續(xù)粘連。
大風(fēng)對(duì)導(dǎo)線粘連的影響。風(fēng)力越大、檔距越大、導(dǎo)線越輕,風(fēng)擺幅度就越大,雙分裂導(dǎo)線上、下子導(dǎo)線擺動(dòng)不同步時(shí),兩線就可能瞬間十分接近甚至相碰,負(fù)荷電流足夠大時(shí)粘連就會(huì)發(fā)生。風(fēng)口處、檔距大、負(fù)荷大的雙分裂導(dǎo)線的粘連概率較高,如果因施工架設(shè)原因或多次反復(fù)風(fēng)擺,或不同期跳躍,造成子導(dǎo)線間距小于400mm,或檔距很大時(shí),粘連的概率則更高。邯苑線粘連檔位于風(fēng)口的較大檔距處, 可見風(fēng)力強(qiáng)和線路負(fù)荷大,是造成導(dǎo)線粘連的主要原因之一。
導(dǎo)線溫升差異對(duì)導(dǎo)線粘連的影響。導(dǎo)線直流電阻差異、導(dǎo)線日照條件差異等,都可能會(huì)導(dǎo)致分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線溫升出現(xiàn)差異。導(dǎo)線弧垂隨溫度升高而增大,可見導(dǎo)線溫度對(duì)弧垂的影響比較明顯。分裂導(dǎo)線出現(xiàn)溫度差異時(shí),如果上子導(dǎo)線溫度偏高,相對(duì)于下子導(dǎo)線,上子導(dǎo)線的弧垂則加大了。結(jié)果使分裂導(dǎo)線之間的間距縮小。當(dāng)溫差達(dá)到一定值時(shí),分裂導(dǎo)線的間距可能非常小,以致分裂導(dǎo)線在電磁力的作用下產(chǎn)生粘連。
二、導(dǎo)線粘連的危害
導(dǎo)線發(fā)生粘連后,分裂導(dǎo)線的幾何間距大幅度減少,電暈放電起始電壓降低到原來的27%,該文原載于中國社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)》雜志http://www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉(zhuǎn)載須注名來源導(dǎo)致容易出現(xiàn)電暈放電,局部對(duì)地電容也減小,這些都會(huì)引起線損的增加和對(duì)附近通信設(shè)施的干擾。另一方面,分裂導(dǎo)線出現(xiàn)粘連后,導(dǎo)線鞭擊現(xiàn)象突出,導(dǎo)線容易磨損,不但進(jìn)一步增加線損,還有可能造成導(dǎo)線斷股,甚至斷線的事故。粘連相導(dǎo)線比正常相導(dǎo)線溫度高10~20℃,現(xiàn)場巡查發(fā)現(xiàn)部分粘連桿段有較明顯的噪聲,這些都嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
三、處理導(dǎo)線粘連的方法
220kV邯苑線分裂導(dǎo)線采用垂直排列的布線方式,分裂導(dǎo)線垂直間距設(shè)計(jì)值是400mm。受施工工藝、自然條件等因素的影響,實(shí)際運(yùn)行中的分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線垂直間距已遠(yuǎn)小于400mm,線路處于重負(fù)荷或過負(fù)荷的狀態(tài)下,就容易出現(xiàn)粘連。
雙分裂導(dǎo)線相碰或十分靠近是出現(xiàn)粘連的先決條件,因此對(duì)運(yùn)行中的雙分裂導(dǎo)線,可以考慮采用適當(dāng)降低下子導(dǎo)線高度,增大雙分裂導(dǎo)線上、下子導(dǎo)線的間距,以避免或減少分裂導(dǎo)線粘連。當(dāng)發(fā)生粘連故障檔兩端為直線塔時(shí),可采用更換或增加延長金具的方法,單獨(dú)調(diào)整粘連檔分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線的間距。具體處理方法是,在該檔兩端直線塔上,同時(shí)更換線間距離更大的雙懸垂線夾,或在上、下線夾間加掛延長金具,以實(shí)現(xiàn)主要增大粘連檔子導(dǎo)線間距的目的。對(duì)有一端為耐張塔的粘連檔,除了在直線塔端采取同樣措施外,并根據(jù)需要在耐張塔端下分裂導(dǎo)線增加相應(yīng)長度的延長金具,或上分裂導(dǎo)線減少延長金具,以實(shí)現(xiàn)主要增大粘連檔子導(dǎo)線間距的目的。
四、實(shí)際成效
在來苑線粘連檔采用上述兩種方法對(duì)分裂子導(dǎo)線進(jìn)行間距調(diào)整,使分裂子導(dǎo)線的間距在400 mm—500mm 之間。并對(duì)所有220kV線路全線特巡,對(duì)分裂導(dǎo)線的間距目測較小的進(jìn)行測量并統(tǒng)計(jì),利用停電的機(jī)會(huì)采取相應(yīng)措施加大間距。西部切改增加很多新的220kV線路,在竣工驗(yàn)收時(shí)我們將分裂導(dǎo)線間距的測量作為一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,發(fā)現(xiàn)不合格的當(dāng)即要求施工單位進(jìn)行整改。在西部切改大負(fù)荷運(yùn)行期間直到現(xiàn)在,所有220kV線路(包括新架設(shè)線路)都未出現(xiàn)子導(dǎo)線粘連故障。
導(dǎo)線粘連現(xiàn)象的出現(xiàn)不單純與電流有關(guān),電流是維持粘連的重要條件,但不可控制;分裂導(dǎo)線間距是影響粘連的重要因素,是可以控制的因素。
采用降低粘連檔下子導(dǎo)線的方法,可以在不改變整個(gè)耐張段大多數(shù)檔原值的情況下,解決導(dǎo)線粘連問題,而且作業(yè)工具比較簡單,勞動(dòng)強(qiáng)度、停電時(shí)間大幅度減少,但不可在同塔多回線下層導(dǎo)線上使用。
(作者單位:河北欣和電力建設(shè)集團(tuán)公司)