關(guān)于深圳電網(wǎng)500kV 鵬深甲線多處地線金具發(fā)熱的原因分析及控制措施探討

陳桂陽

（南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司，深圳，518000）

0 引言

在電力系統(tǒng)中, 110kV 及以上高壓輸電線路全線架設(shè)架空地線，以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、最大程度的減小雷電對(duì)超高壓線路正常運(yùn)行的影響,除絕緣架空地線外，架空地線會(huì)通過接地引下線與桿塔、地網(wǎng)相連，架空地線上的電壓、電流基本為零，正常情況下不會(huì)引起架空地線的連接金具發(fā)熱，但本文500kV 鵬深甲線的架空地線連接金具卻多處發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，本文針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了深入分析，并提出了安全可靠的解決方法。

1 問題背景

圖1 500kV 鵬深甲線N71

2013 年迎峰度夏期間，深圳電網(wǎng)在開展線路紅外測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)多處架空地線掛點(diǎn)金具發(fā)熱現(xiàn)象，其中比較典型的有500kV 鵬深甲線N1、N10、N16 、N35、N41、N71。

2 缺陷處理過程

1）發(fā)現(xiàn)500kV 鵬深甲線N71 發(fā)熱時(shí)，因雷雨天氣，現(xiàn)場(chǎng)不允許帶電作業(yè)，臨時(shí)采用兩條110kV 接地線發(fā)熱點(diǎn)兩側(cè)接地，做好防接地線脫落措施，溫度回到正常狀態(tài)。等天氣許可的情況下，在發(fā)熱點(diǎn)兩側(cè)增設(shè)引流線，增加分流作用，并更換灼傷金具，掛點(diǎn)溫度仍處于正常狀態(tài)。

2）其他發(fā)熱點(diǎn)同樣直接采用增設(shè)引流線的措施并更換灼傷金具，讓發(fā)熱點(diǎn)恢復(fù)正常狀態(tài)。

3 原因分析

3.1 發(fā)熱金具的主要特點(diǎn)

1）地線均為逐塔接地運(yùn)行方式。

2）發(fā)熱金具存在不同程度的銹蝕、磨損。

3）線路輸送容量相對(duì)較大，導(dǎo)線電流較大。

4）從相關(guān)參數(shù)情況表分析，在不同塔型、檔距狀況下均存在地線金具發(fā)熱的現(xiàn)象，由此基本可排除上述因素造成地線金具發(fā)熱的可能。

3.2 天氣潮濕

從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)熱金具統(tǒng)計(jì)來看，大部分金具發(fā)熱發(fā)生在雷雨或陰雨等潮濕天氣環(huán)境下。

3.3 負(fù)荷大

500kV 鵬深甲線2013 年7-8 月份存在持續(xù)2100MW、2000A左右的高負(fù)荷，且同比深圳電網(wǎng)其他500kV 線路負(fù)荷高出1 倍。

3.4 泄流容量有限

架空地線掛點(diǎn)方式均采用不絕緣方式，部分無引流線，部分有一條引流線與鐵塔連接，且引流線均大多采用鋼絞線，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，地線金具發(fā)熱現(xiàn)象大多是在負(fù)荷電流較大的時(shí)候出現(xiàn)。由此可知，由于地導(dǎo)線輸送的電流增大，相應(yīng)地線感應(yīng)電流增大(地線感應(yīng)電流主要與導(dǎo)線輸送電流及導(dǎo)地線間距離有關(guān)，一般導(dǎo)線輸送容量越大，導(dǎo)地線間距離越小，地線感應(yīng)電流越大)，若無引流線，感應(yīng)電流全部經(jīng)地線金具從鐵塔入地，當(dāng)金具銹蝕嚴(yán)重時(shí)，接觸電阻增大，在較大電流下使溫度升高加快。同樣，由于引流線采用鋼絞線，存在一定的電阻，分流作用比較有限，有部分感應(yīng)電流通過金具從鐵塔入地（簡單電路模型如下）。

圖2 存在引流線的電路模型

3.5 連接金具磨損

從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)熱金具統(tǒng)計(jì)來看，大部分發(fā)熱金具都存在不同程度的磨損。由于地線微風(fēng)振動(dòng)頻繁,地線金具因碰撞、轉(zhuǎn)動(dòng)磨損造成金具表面出現(xiàn)毛刺、凹凸不平的現(xiàn)象，由于感應(yīng)電流的作用，在其兩端存在一定的電壓差，當(dāng)該電壓達(dá)到其電暈放電的起暈電壓時(shí)，不光滑的金具表面將會(huì)發(fā)生連續(xù)的電暈放電，從而造成金具局部過熱。

3.6 連接金具銹蝕或接觸面差

在以下情況下，將會(huì)導(dǎo)致局部電阻增大，通過較大感應(yīng)電流時(shí)，將造成局部發(fā)熱現(xiàn)象。

1）連接金具存在銹蝕現(xiàn)象。

2）引流線接頭存在銹蝕現(xiàn)象。

3）引流線接頭與塔身接觸面差。

3.7 在特殊情況下感應(yīng)電流相對(duì)較大

在以下特殊情況下，將會(huì)導(dǎo)致架空地線感應(yīng)電流加大，連接金具發(fā)熱。

1）變電站構(gòu)架至終端塔的架空地線或位于變電站旁邊的架空地線。

2）在導(dǎo)線排列方式變化，如在變電站構(gòu)架進(jìn)出線或單回路變?yōu)殡p回路或雙回路變?yōu)閱位芈窌r(shí)，存在水平排列變?yōu)榇怪迸帕谢虼怪迸帕凶優(yōu)樗脚帕械默F(xiàn)象。

3）存在交叉跨越線路的地方感應(yīng)電流加大。

4 采取的措施

通過對(duì)上述地線金具過熱現(xiàn)象的原因分析，為避免這種現(xiàn)象發(fā)生可采取如下措施：

1）定期對(duì)管轄線路開展地線金具登桿檢查，重點(diǎn)檢查處于風(fēng)口、山谷、連續(xù)上下坡、大跨越桿塔地線及金具,及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的掛點(diǎn)金具。

2）應(yīng)用紅外檢測(cè)檢查架空地線連接金具運(yùn)行情況，有針對(duì)性對(duì)開展檢測(cè)。

3）對(duì)新建設(shè)線路，在設(shè)計(jì)階段要求對(duì)處于風(fēng)口、山谷、連續(xù)上下坡、大跨越，重要跨越等特殊地理環(huán)境區(qū)段選擇高一級(jí)強(qiáng)度地線金具，并加強(qiáng)特殊區(qū)段線路地線的防振設(shè)計(jì)，并要求在桿塔地線線夾兩側(cè)加裝接地引流線。

4）對(duì)磨損、銹蝕金具或引流線不良接觸面進(jìn)行處理,采用銼刀銼掉嚴(yán)重不平或毛刺,采用電力脂對(duì)接觸面進(jìn)行防氧化處理。

5）優(yōu)先考慮甲乙雙回路均分帶負(fù)荷，避免單回路帶負(fù)荷過重。

6）對(duì)于已投運(yùn)線路，優(yōu)先安排上述特殊情況下、風(fēng)口、大跨越段及無引流線或只有一條引流線的桿塔地線加裝接地引流線。

5 結(jié)語

本文結(jié)合理論對(duì)架空地線連接金具發(fā)熱這一異?，F(xiàn)象進(jìn)行了較為淺顯的分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況提出了一些管控措施。由于金具發(fā)熱是在復(fù)雜條件下綜合作用產(chǎn)生的，需要進(jìn)行綜合治理。架空地線連接金具發(fā)熱有可能威脅到超高壓輸電線路的運(yùn)行安全,有必要開展對(duì)地線、地線金具、引流線流過的感應(yīng)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過大量數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析研究地線金具發(fā)熱原因。

[1] 鄧高峰.輸電線路架空地線連接金具發(fā)熱發(fā)紅的分析及處理方法.科技探索，2012 年11 月總392 期.

[2] 周欣佳.架空地線連接金具發(fā)熱的原因分析及處理辦法.上海電力，2001 年第3 期.

[3] 黃巍.500kV 架空地線金具發(fā)熱的分析與對(duì)策.浙江電力，2013 年11 期.