500kV渔兴线同塔紧凑型线路运行情况分析

来源:用户上传      作者: 刘威 楚江平 王朝海 尹洪

　　摘要： 针对华中地区运行的首条同塔架设紧凑型电力线路，本文从线路杆塔、绝缘子、导、地线及金具等方面，结合线路故障跳闸情况对紧凑型线路进行综合分析，以积累运行经验。
　　关键词：同杆架设；紧凑型线路； 运行；分析
　　
　　500kV渔兴Ⅰ、Ⅱ回起于湖北省宜昌市长阳县500kV渔峡口开关站，止于湖北省潜江市500kV兴隆变电站，是担负着鄂西水电东送重要作用的线路，也是今后川、渝及鄂西电力打捆东送的主要走廊，紧凑型双回路的使用，对节省线路通道走廊，提高输电能力，改善电磁环境，降低投资成本，具有极大的现实意义。但同时紧凑型线路在我国设计、运行经验还欠缺。由于500kV紧凑型线路在华中地区还是首次使用，本文将对紧凑型线路从运行的角度进行分析、探讨，积累更多运行经验，以便对今后维护好紧凑型线路提供帮助。
　　1、线路基本概况
　　500kV渔兴Ⅰ、Ⅱ回紧凑型同塔双回长163.755 kM。线路走向由西向东，大致走向与正北呈60°～80°夹角，通过地带地势平坦，湖泊、河流众多。杆塔结构为“T”字型。导线采用6分裂LGJ-300/40钢芯铝绞线，每一回路三相导线采用倒等边三角形布置，架空地线左极采用GJ-80型钢绞线、右极采用OPGW-130-24。悬垂绝缘子串采用V形串结构，绝缘子采用合成绝缘子。上相导线V形串采用单联160KN、210KN、300KN绝缘子串；下相导线采用双联160KN、210KN 合成绝缘子组成中吊悬垂串，并加装单联或双联210KN、300KN 的V形串限制风偏。上相导线V形串夹角88.4°，下相导线V形串夹角141°。耐张串采用双联300KN瓷绝缘子，跳线串采用单联100KN合成绝缘子。
　　2、线路跳闸及障碍情况
　　500kV渔兴Ⅰ、Ⅱ回于2007年7月18 日投运，至今共发生故障跳闸6次，其中Ⅰ回2次、Ⅱ回4次。
　　2008年元月12日，受冰雪恶劣天气影响，500kV渔兴Ⅰ、Ⅱ回先后发生多次大面积长时间舞动，造成耐张塔主材及跳线断裂、间隔棒断爪、防振锤滑移、金具疲劳、螺栓松动、塔材掉落等多种危急险情，同时造成500kV渔兴Ⅰ、Ⅱ回先后5次故障跳闸。
　　2008年5月28日11:57， 500kV渔兴Ⅱ回C相故障跳闸，重合不成功。故障测距距兴隆变为30.1kM，于5月28日14:30发现510＃杆塔C相V串左侧复合绝缘子掉串，其导线端球头从碗头挂板脱开，右侧绝缘子成悬垂状态，导线对塔身放电，导致线路故障跳闸。
　　3、原因分析及措施
　　通过对紧凑型双回线路一年的运行情况分析，发现在运行中存在一些不安全因素，主要体现在四个方面：
　　3.1耐张塔杆塔本体结构及跳线金具设计不合理
　　耐张塔承受两回共6相导线舞动产生的不平衡张力，在每相导线舞动频率不一致的情况下，导线横担分别承受不同方向不同大小不同频率的拉力、压力和振动，最终导致横担部位塔材金具疲劳断裂，螺栓及塔材因振动而慢慢松动直至脱落。
　　耐张塔引流跳线断开原因分析，耐张塔跳线线夹为普通线夹，线夹出口处子导线弯曲角度过大接近90°，且跳线安装应力过大，从线夹出口到导线横串引流板处几乎没有多于的长度。所有的耐张塔引流子导线损伤都发生在Ⅰ、Ⅱ回的C相两个位置，建议将舞动地段耐张悬垂线夹更换为新型抗舞动滚轮线夹，其作用是当引流跳线发生舞动时，靠近悬垂线夹处的一段导线将会在滚轮上来回滚动，而不会磨损至折断。
　　3.2 导线相间防舞问题分析及措施
　　导线舞动造成连续5次故障跳闸，根据查找到的故障点情况来看，发生故障跳闸是因舞动造成相间距离不足而放电。渔兴线为紧凑型同塔双回线路，相间距离为6.7米，呈三角型分布。本次故障放电主要为下相导线与上相导线之间放电。因此建议在档距500米以内的在弧垂最大处安装相间间隔棒。档距在500－600米每档安装2组相间间隔棒；档距在600－700米每档安装3组相间间隔棒。安装时三支相间间隔棒宜错开安装，以防止三相导线形成一个整体同时舞动，分开安装对导线舞动应有一个抑制作用，同时对导线风偏鞭击有好的防止作用。
　　3.3 V串合成绝缘子掉串分析及措施
　　渔兴Ⅰ、Ⅱ回线路走向由西到东，510＃杆塔附近地势平坦，极易遭受大风影响。具有自北向南的典型风口风带特征。从气象部门收集的气象资料表明，故障当天出现雷暴雨、大风天气，风向为偏南风，风速为5－6级。对该线路正好为横向风。同时，该区域也是典型的舞动区，曾发生大面积舞动现象，导线舞动时易形成较大的冲击能量，在舞动情况下，V串的两绝缘子串将同时受到垂直方向冲击力，当导线向上跳跃时，两串将可能受压，复合绝缘子将更易弓起。因此，绝缘子碗头锁紧销在长期风力作用下易挤压受损。
　　针对上述故障原因，目前采取的措施主要是改进绝缘子锁口销的质量，更换新的材质，提高强度，使不致于损坏而失去锁口效果。进一步改进措施可以加装卡箍。在已安装好的碗头挂板上，位于锁口销所在的断面外面，加装一卡箍，卡箍内侧焊接有舌形销，深入碗口内限位。目前，华北电网主要采用此改进措施，推荐使用。
　　3.4合成绝缘子金具端头防护问题
　　合成绝缘子具有重量轻、良好的抗拉和屈曲机械性能，尤其是良好的防污性能等优势，已在电网中大量使用。总体看，合成绝缘子运行情况基本良好，但也在运行中发生的故障，其中最为严重的故障为断串。因此必须加强合成绝缘子端部的场强防护，尤其要加强均压环对端部的合理防护，至关重要。500kV渔兴线紧凑型线路目前合成绝缘子的应用，其均压环仅在金具端头，难以起到良好的防护，存在较大的安全隐患。
　　采取措施：通过相关资料表明，适当改变均压环的位置对电气安全距离影响不大，目前设计上对均压环的布置现状主要考虑合成绝缘子干弧距离的因素，实际牺牲了合成绝缘子的端部防护条件，建议在本线路运行环境下对合成绝缘子结构高度和最小电弧距离进行实际试验检测，以及改变均压环安装距离（如合理的安装位置情况下）时的试验监测，以判断运行的安全性及改造的可行性。
　　4、结束语
　　紧凑型线路在我国设计运行经验还欠缺，还需积累运行经验。对于500kV渔兴线紧凑型线路存在的问题，本文分析仅从表相上简要进行探讨，还需设计、运行及相关研究机构通力协作，搞好进一步分析研究，建议开展相关课题的深入研究，如场强分布、紧凑串的荷载性能、防舞性能、带电作业等研究工作，为运行及今后的新线路设计提供理论基础。

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