王志鋼,孫友群,矯立新,郭建凱,金 鵬,馮世濤,楊軍寶,張益霖
(1. 國網(wǎng)吉林省電力有限公司,長春 130021;2. 國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院,長春 130021;3. 國網(wǎng)長春供電公司,長春 130021;4. 國網(wǎng)吉林供電公司,吉林 吉林 132000)
隨著輸電線路的不斷增多,輸電線路面臨的外力破壞形式也越來越復(fù)雜,外力破壞逐漸成為全國各大電網(wǎng)面臨的共同難題[1-2]。頻繁發(fā)生的外力破壞,不僅給電力企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失,也威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,嚴(yán)重影響用戶的用電可靠性[3-4]。本文通過對2010至2016年間吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路外力破壞故障進(jìn)行梳理,總結(jié)影響線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的各種因素,統(tǒng)計分析規(guī)律,提出改進(jìn)建議,以期切實(shí)有效降低輸電線路外力破壞故障次數(shù),提高輸電線路運(yùn)行可靠性,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
輸電線路外力破壞是人們有意或無意造成的線路部件的非正常狀態(tài),故障類型主要有6 種,分別是盜竊及蓄意破壞、施工(機(jī)械)破壞、異物短路、樹竹砍伐、釣魚碰線和火災(zāi)[5]。
輸電線路外力破壞故障原因可分為運(yùn)行維護(hù)(以下簡稱運(yùn)維)檢修、超防護(hù)范圍和施工質(zhì)量三類,其劃分原則如下。
a. 運(yùn)維檢修。對存在外力破壞隱患地段巡視及監(jiān)控不到位導(dǎo)致外力破壞故障;對已知隱患點(diǎn)未采取相應(yīng)措施導(dǎo)致外力破壞故障。
b. 超防護(hù)范圍。大風(fēng)將線路防護(hù)范圍外的飄浮異物刮到線路上造成異物短路故障;非常態(tài)或不可預(yù)知因素導(dǎo)致的外力破壞故障。
c. 施工質(zhì)量。電力公司內(nèi)部基建、農(nóng)電線路施工單位在線路附近作業(yè)時,未按照簽訂的組織措施施工,導(dǎo)致施工時施工機(jī)械、牽引繩、跨越架等對在運(yùn)線路放電,造成線路故障。
2010至2016年,吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路共發(fā)生故障357條·次,其中外力破壞故障102條·次,占故障總數(shù)量的28.6%,年平均故障率為0.147(條·次)/(hkm·a),故障數(shù)量及故障率整體呈下降趨勢。各年外力破壞故障情況見圖1。
圖1 各年外力破壞故障數(shù)量及跳閘率
長春、四平、松原、通化地區(qū)外力破壞故障較多,占全省故障總數(shù)量的71.57%。各地(市)外力破壞故障數(shù)量及平均跳閘率見圖2。
圖2 各地(市)外力破壞故障數(shù)量及跳閘率
吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路近7年發(fā)生的外力破壞主要類型有:施工(機(jī)械)破壞、異物短路、樹竹砍伐、火災(zāi)共4種。各外力破壞類型所占比例見表1。
表1 外力破壞故障類型統(tǒng)計
外力破壞故障主要是施工(機(jī)械)破壞和異物短路,占故障總數(shù)的92.16%。
2010至2016年,吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路共發(fā)生外力破壞故障102條·次,具體影響因素如下。
a.運(yùn)維檢修。因此類原因?qū)е碌耐饬ζ茐墓收?0條·次,占外力破壞故障總數(shù)的68.63%。主要體現(xiàn)在對存在外力破壞隱患地段巡視及監(jiān)控不到位、對已知隱患點(diǎn)未采取相應(yīng)措施或采取的措施沒有針對性等。
b.超防護(hù)范圍。因此類原因?qū)е碌耐饬ζ茐墓收?1條·次,占外力破壞故障總數(shù)的20.59%。主要體現(xiàn)在大風(fēng)將線路防護(hù)范圍外的飄浮異物刮到線路上或不可預(yù)知因素等。
c.施工質(zhì)量。因此類原因?qū)е碌耐饬ζ茐墓收?1條·次,占外力破壞故障總數(shù)的10.87%。主要體現(xiàn)在公司內(nèi)部基建、農(nóng)電線路施工造成線路故障。
綜合分析吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路近7年的外力破壞故障情況和故障原因,有針對性地從設(shè)計、施工和運(yùn)維三個階段提出提升線路防外力破壞水平的對策。
a.設(shè)計階段。220 kV架空輸電線路處于開發(fā)區(qū)或跨越公路區(qū)段導(dǎo)線對地距離在滿足GB 50545—2010《110 kV~750 kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的基礎(chǔ)上,宜結(jié)合現(xiàn)場情況適當(dāng)提高。新建架空輸電線路采取高塔跨樹設(shè)計方案時,應(yīng)結(jié)合區(qū)域內(nèi)線路運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場樹木調(diào)查情況,確定本區(qū)域內(nèi)樹木最終自然生長高度。
b.施工階段。新建架空輸電線路交叉跨越在運(yùn)線路時,建設(shè)、施工單位應(yīng)與線路運(yùn)維單位提前溝通,做好現(xiàn)場安全防護(hù)措施。嚴(yán)格貫徹落實(shí)GB 50545—2010、GB 50233—2014《110 kV~750 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》等要求,對架空輸電線路通道進(jìn)行徹底清理,并與線路保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的樹木、建(構(gòu))筑物所有者簽訂協(xié)議,協(xié)議中應(yīng)明確保證線路安全運(yùn)行的各項(xiàng)措施,并全部移交給線路運(yùn)維單位。
c.運(yùn)維階段。加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部協(xié)作機(jī)制,整合資源,提高掌握架空輸電線路通道附近施工情況,強(qiáng)化對隱患點(diǎn)的監(jiān)督和整改。構(gòu)建通道屬地化管理機(jī)制,發(fā)揮屬地單位地方協(xié)調(diào)和快速響應(yīng)的優(yōu)勢。建立完善大型特種機(jī)械(車輛)和駕駛員數(shù)據(jù)庫,加強(qiáng)宣傳和安全培訓(xùn)。加強(qiáng)固定施工場所防控措施落實(shí),對潛在隱患做好預(yù)判和跟蹤。加強(qiáng)架空輸電線路周邊異物短路隱患排查,根據(jù)不同地域不同隱患類型落實(shí)針對性治理措施。對于易發(fā)施工(機(jī)械)破壞的隱患點(diǎn),加裝防外力破壞在線監(jiān)測裝置。
本文通過對2010至2016年間吉林電網(wǎng)220 kV架空輸電線路外力破壞故障進(jìn)行梳理,指出外力破壞故障類型主要是施工(機(jī)械)破壞和異物短路,且運(yùn)維檢修是外力破壞故障的主要影響因素。有針對性地從設(shè)計、施工和運(yùn)維三個階段提出改進(jìn)意見,為今后的電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)維提供依據(jù)和指導(dǎo)建議。