郎野村

（國(guó)網(wǎng)北京市電力公司，北京 西城 100031）

架空輸電線路暴露在戶外，線路較長(zhǎng)、桿塔高大，容易受到風(fēng)災(zāi)影響。短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí)，線路如發(fā)生倒塔故障，將對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的安全和人民群眾正常生活生產(chǎn)造成較大影響，此時(shí)就須要快速恢復(fù)送電，使用全絕緣搶修塔可在24 h 內(nèi)對(duì)重要段落快速恢復(fù)送電，較快速度地恢復(fù)災(zāi)民的生產(chǎn)生活。

1 架空輸電線路風(fēng)災(zāi)倒塔案例

2021 年 7 月 31 日 16:32—19:22，邯鄲西部地區(qū)經(jīng)歷了一次短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，多地出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)。風(fēng)災(zāi)倒塔故障位置附近20 km內(nèi)有6 個(gè)氣象站記錄到10 級(jí)大風(fēng)（超過24.5 m/s），距離故障點(diǎn)西側(cè)最近的氣象站（B0322）于17:28記錄到的極大風(fēng)速達(dá)27.3 m/s（10 級(jí)），B0342 氣象站17:09記錄到的極大風(fēng)速達(dá)37 m/s（13級(jí)）。故障點(diǎn)西南方位20 km處的峰峰氣象站于17:37監(jiān)測(cè)到37.4 m/s（13級(jí)）。

2 風(fēng)災(zāi)倒塔損傷情況

風(fēng)災(zāi)造成21條線路故障跳閘，其中500 kV線路4條，全部重合不成功；220 kV線路7條，全部重合不成功；110 kV線路10條，其中重合成功4條，重合不成功6 條。此次嚴(yán)重風(fēng)災(zāi)造成4 條線路（2 回220 kV 同塔雙回段、2 回110 kV 同塔雙回段）共17基倒塔，包括220 kV藺文Ⅰ、ⅠⅠ線（同塔雙回）8-16號(hào)9基直線塔，110 kV梁坡線71、72、73、74、80、81、88、89 號(hào)鐵塔（與 110 kV 東坡 T 線 39、40、41、42、48、49、56、57 號(hào)同塔）8 基直線塔，如表1所示。

表1 220 kV藺文I、II線倒塔區(qū)段設(shè)計(jì)資料

3 故障原因分析

氣象觀測(cè)記錄顯示故障區(qū)域出現(xiàn)11 級(jí)以上大風(fēng)。220 kV藺文雙線倒塔區(qū)域瞬時(shí)最大風(fēng)速33.2 m/s（12級(jí)），110 kV梁坡線（東坡T接線）倒塔區(qū)域瞬時(shí)最大風(fēng)速31.4 m/s（11 級(jí)），如表2 所示。桿塔強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)風(fēng)速要求，當(dāng)日超設(shè)計(jì)風(fēng)速的大風(fēng)下桿件應(yīng)力超出承載能力。

表2 110 kV東坡T線倒塔區(qū)段設(shè)計(jì)資料

從故障后鐵塔受損照片看（如圖1所示），鐵塔斷面多為撕裂痕跡，螺栓斷裂部位多為剪切而斷，鐵塔倒折痕跡均為受大風(fēng)垂直荷載引起的橫向折斷。

圖1 鐵塔折彎、撕裂受損

4 北京地區(qū)全絕緣搶修塔應(yīng)用分析

4.1 應(yīng)急準(zhǔn)備情況

目前，北京地區(qū)具有13基全絕緣搶修塔，其中QQT型9基、QQT9A型2基、QQT8A型2基。QQT型適用于35～220 kV 的電壓等級(jí)，QQT9A 型、QQT8A型適用于35～500 kV的電壓等級(jí)。

4.2 應(yīng)急流程

4.2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查，制定搶修方案

在發(fā)生倒塔事件后，工作負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)事故情況進(jìn)行初步勘查，判斷現(xiàn)場(chǎng)條件及線路情況是否可以使用全絕緣搶修塔。如可以使用搶修塔，則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)地條件判斷使用吊車組立或抱桿組立的方式。預(yù)計(jì)此步驟需要1 h。

4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)清理、分坑、挖坑、組裝拉線，運(yùn)輸搶修塔塔材及工器具

組織人員對(duì)倒塔現(xiàn)場(chǎng)開展必要的清理工作，重點(diǎn)清理影響全絕緣搶修塔組立的范圍，使用切割機(jī)將舊塔材拆切割清理出必要的場(chǎng)地供組立臨時(shí)搶修塔使用。同時(shí)分坑人員找到桿塔中心樁位置，查看桿塔位置的地形，快速確定起立搶修塔大致位置并進(jìn)行分坑、挖坑、組裝拉線等操作。同步組織人員將適用的搶修塔塔材及工器具使用叉車、板車進(jìn)行裝車，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后卸車。此兩步驟同步進(jìn)行，預(yù)計(jì)需要4 h。

4.2.3 搶修塔組立，導(dǎo)線放線、壓接，做好緊線準(zhǔn)備

組織人員使用吊車或抱桿進(jìn)行搶修塔組立。吊車組立時(shí)將搶修塔在地面整體組裝，后續(xù)整體起吊；抱桿組立時(shí)搶修塔底層三段地面組裝，后使用抱桿吊起安裝，底層安裝完畢后第四層往上采用抱桿起吊后高空逐節(jié)組裝。組立完畢后對(duì)搶修塔整體進(jìn)行檢查，檢查完畢后搶修塔組立完成。同步組織人員將新導(dǎo)線通過跨越架、高車等障礙物后展放，隨后對(duì)新、舊導(dǎo)線進(jìn)行打磨壓接，并設(shè)置牽引緊線場(chǎng)地，做好緊線準(zhǔn)備工作。此兩步驟同步進(jìn)行，使用吊車組立預(yù)計(jì)需要3 h，使用抱桿組立預(yù)計(jì)需要5 h。

4.2.4 搶修塔搭接、具備送電條件

組織人員開展搶修塔搭接工作。在緊線過程中，對(duì)跨越的高（低）壓線路、弱電線路、交通道路均安排專人守護(hù)。待導(dǎo)線緊到規(guī)定弧垂后停止?fàn)恳?，塔上人員導(dǎo)線尾側(cè)拉直到掛點(diǎn)位置，做好劃印標(biāo)記，做好標(biāo)記后，將導(dǎo)線松至地面。切割導(dǎo)線壓接（安裝）好耐張線夾及其他附件。將新絕緣子、金具與壓接好的導(dǎo)線串聯(lián)好開始緊線。導(dǎo)線掛好后，耐張桿塔工作人員將引流線打磨并涂抹導(dǎo)電脂。安裝引流線后拆除塔上工器具。再次檢查導(dǎo)線連接無問題，拆除斷線線路、各配合停電線路地線，具備送電條件。此步驟預(yù)計(jì)需要2 h。

4.2.5 工作結(jié)束

至此工作結(jié)束，使用吊車組立的情況下總耗時(shí)約10 h，使用抱桿組立的情況下總耗時(shí)約12 h。應(yīng)急流程時(shí)間流程如表3所示。

表3 應(yīng)急流程時(shí)間流程

4.3 搶修條件分析

4.3.1 場(chǎng)地條件

全絕緣搶修塔因組立過程中四周須要使用多根拉線進(jìn)行固定，根據(jù)不同呼稱的搶修塔，現(xiàn)場(chǎng)需要不同的場(chǎng)地面積以滿足拉線設(shè)置須求，地面無不可清除的遮擋物且非硬化地面。不同呼稱高對(duì)應(yīng)的占地面積如表4所示。

表4 不同呼稱高對(duì)應(yīng)的占地面積

4.3.2 桿塔條件

倒塔線路電壓等級(jí)應(yīng)在220 kV及以下，同塔回路數(shù)應(yīng)在2 路及以下，導(dǎo)線荷載應(yīng)不超過雙分裂LGJ-400/35 導(dǎo)線，塔型應(yīng)為普通耐張或直線塔，檔距、高差不應(yīng)過大。

4.4 現(xiàn)存問題分析

500 kV 桿塔無法使用全絕緣搶修塔。雖然現(xiàn)有QQT9A型、QQT8A型4基搶修塔適用于35～500 kV的電壓等級(jí)絕緣強(qiáng)度，但北京地區(qū)500 kV線路導(dǎo)線均為四分裂及以上，不符合絕緣搶修塔的最大受力條件。

深山區(qū)地型無法使用全絕緣搶修塔。北京山區(qū)主要集中在西北部，山體主要為石頭，搶修塔所用拉線根數(shù)較多，拉線坑挖掘難度大。并且，搶修塔單節(jié)重量約200 kg，搬運(yùn)難度大。

若存在前期矛盾，使用搶修塔增大了難度和成本。由于搶修塔較鐵塔、鋼管桿占地面積大，增加了前期矛盾解決難度，占地賠償費(fèi)用更多。

未配置專用車輛，搶修塔搬運(yùn)、組裝所用貨車、吊車均須租賃或借用，搶修所有工器具為日常生產(chǎn)工器具?，F(xiàn)有13基全絕緣搶修塔，不滿足大規(guī)模倒塔搶修條件。

5 提升措施及建議

全絕緣搶修塔在發(fā)生10基數(shù)量以下小規(guī)模倒塔情況下使用，具有較大優(yōu)勢(shì)，可快速完成臨時(shí)處置，恢復(fù)線路送電，保持電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。

擇優(yōu)與北京及周邊塔材生產(chǎn)廠家合作，簽署應(yīng)急搶修供貨協(xié)議，塔廠長(zhǎng)期儲(chǔ)備各種型號(hào)角鋼、螺栓原料，一旦發(fā)生倒塔事故塔廠可快速投入全力生產(chǎn)，滿足應(yīng)急搶修需要。

專項(xiàng)配置中型貨車、叉車和吊車，以便于運(yùn)輸、搬運(yùn)及裝卸。補(bǔ)充應(yīng)急搶修施工工器具，作為倒塔搶修專用，提高應(yīng)急響應(yīng)速度。