架空輸電線路設備發熱的原因分析及預控措施

賴偉斌（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

架空輸電線路設備發熱的原因分析及預控措施

賴偉斌
（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

為了有效防止架空輸電線路設備因發熱導致線路設備受損、線路供電中斷等事故事件的發生，本文通過對廣東惠州地區近幾年來110kV及以上架空輸電線路設備發熱情況進行調查分析，認為架空輸電線路導電設備發熱的主要原因是導電體之間接觸不良，絕緣子發熱的主要原因是絕緣子本體存在缺陷。為此，提出了要加強現場驗收管理、加大運行維護力度、合理控制線路載流量等措施來預控架空輸電線路設備發熱現象。

線路設備；發熱；預控

近年來，在廣東惠州地區范圍內，每年會發生多起架空輸電線路設備發熱缺陷，也曾發生1起因并溝線夾發熱致跳線燒斷，造成兩座110kV變電站失壓事故，造成重大經濟損失，也給企業帶來一定的負面影響。線路設備發熱已經成為影響架空輸電線路安全穩定運行的一重大隱患，而停電處理設備發熱缺陷也影響輸電線路供電可靠性指標。因此，預防架空輸電線路設備發熱已成為線路運維工作的重點。

表1 惠州供電局輸電線路設備發熱缺陷統計分析

1 架空輸電線路設備發熱情況調查

截至2014年6月底，惠州供電局共計管轄110kV及以上架空輸電線路313條，線路長達5091.935km。經查閱近年來惠州供電局輸電線路缺陷統計分析報表，2009年共有22項輸電設備發熱缺陷，2010年共有25項輸電設備發熱缺陷，2011年共有13項輸電設備發熱缺陷，2012年共有9項輸電設備發熱缺陷，2013年共有5項輸電設備發熱缺陷。上述74項輸電設備發熱缺陷中，跳線并溝線夾發熱22項，跳線引流板發熱47項，避雷線懸垂線夾發熱4項，合成絕緣子發熱1項，詳見表1。

幾起典型設備發熱情況簡介：

1.1 2007年4月15日，110kV平多線N8耐張塔B相跳線并溝線夾發熱燒斷跳線，線路跳閘，重合不成功，造成兩座110kV變電站失壓的A類一般設備事故。早在4月12日晚，運行人員對110kV平多線進行紅外測溫特巡時，就已發現N8塔B相并溝線夾發熱，溫度達65℃（當時線路負荷為46.6MW），根據有關規定，判定該缺陷為重大缺陷，并申報了停電申請消缺，調度批復4月16日線路停電消缺。但在線路停電前，運行人員未加強對發熱點的監控，導致并溝線夾持續升溫燒斷跳線。

1.2 2010年10月14日，在開展500kV線路直升機精細化巡視時，發現500kV博橫甲線N13直線塔架空地線懸垂線夾發熱最高溫度達71℃。10月15日，運行人員對發熱點進行復測，該發熱點最高溫度達82.94℃，而AC相最高溫度僅38.45℃，環境溫度32.8℃， 根據《帶電設備紅外診斷應用規范》有關規定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當日緊急停電處理。

圖1 110kV園鐵線N15紅外測溫圖

1.3 2011年7月28日，開展線路大負荷測試，運行人員在紅外測溫特巡時發現110千伏園鐵線N15耐張塔B相大號側跳線引流板最高溫度達200.24℃，而AC相最高溫度僅37. 5℃，環境溫度32.8℃， 根據《帶電設備紅外診斷應用規范》有關規定，判定該缺陷為緊急缺陷。在線路負荷降低后，發熱點的溫度也隨之降低。缺陷于當日停電消除。

1.4 2011年8月16日，根據特級線路特殊運維方案工作計劃安排，運行人員在重載特巡測溫中發現500kV禎寶甲線N62耐張塔A相大號側跳線引流板發熱達288.54℃，而BC相最高溫度僅37.3℃，環境溫度38℃，根據《帶電設備紅外診斷應用規范》有關規定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當日緊急處理。早在2011年7月21日，曾開展過500kV禎寶甲線全線直升機精細化巡視，完成了紅外測溫、可見光觀測工作，測量結果正常。

1.5 2012年6月13日，在開展110kV橫蕭線（線路無負荷）紅外測溫普查工作中，發現該線路N30塔B相大號側合成絕緣子發熱79.70度，其他導線連接部位無發現發熱情況，根據《帶電設備紅外診斷應用規范》有關規定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當日停電更換上新的絕緣子。

2 幾起典型設備發熱的原因分析

根據《110kV～500kV架空送電線路施工及驗收規范》、《架空輸電線路運行規程》、《帶電設備紅外診斷應用規范》以及運行經驗，結合現場實際，對上述5起典型發熱缺陷進行原因分析：

2.1 110kV平多線N8耐張塔B相跳線燒斷事故

是因跳線上纏繞的鋁包帶沒有按照規范要求進行施工，使跳線與并溝線夾接觸不良，存在長期微弱放電腐蝕現象，最終跳線發熱燒斷。而在發現設備缺陷后，沒及時停電消缺處理，亦沒有采取限制負荷的措施，同時對缺陷的跟蹤不夠重視，未加強對發熱點的監控，導致缺陷進一步惡化演變成為事故。

2.2 500kV博橫甲線N13直線塔架空地線懸垂線夾發熱

現場發現懸垂線夾U型螺絲松動，鋁包帶纏繞不緊密，導致避雷線與懸垂線夾接觸不良，近10000V的感應電下不能有效接地，導致懸垂線夾產生發熱現象。

2.3 110kV園鐵線N15耐張塔B相大號側跳線引流板發熱

現場發現引流板螺絲松動，耐張線夾引流連板與引流線夾連板之間形成縫隙，空氣中的粉塵進入縫隙，在高溫大負荷情況下，引起引流板發熱，粉塵焦化，溫度急劇增加。

2.4 500kV禎寶甲線N62耐張塔A相大號側跳線引流板發熱

該工程投運前，施工人員為趕工期，責任心不強，在施工過程中操作不當，引流板螺絲未完全緊固。同時因該塔地處高山，微風振動頻繁，引流板長期震動導致螺絲進一步松動，在高溫大負荷情況下，引起引流板、螺絲發熱。

2.5 110kV橫蕭線N30塔B相大號側合成絕緣子發熱

現場發現更換下的合成絕緣子外護套有微小裂紋，水分滲入裂紋中，使其絕緣水平下降，當泄漏電流流過裂紋處時，導致該處電阻損耗大于其它部位，因而出現局部發熱現象。

通過上述分析，架空輸電線路導電設備發熱的主要原因是導電體之間接觸不良，絕緣子發熱的主要原因是絕緣子本體存在缺陷。

3 預防架空輸電線路設備發熱的措施

針對每年發生的多起架空輸電線路設備發熱情況，我們綜合采取以下3種措施，預防架空輸電線路設備發熱。

3.1 加強現場驗收管理

近年來，隨著惠州經濟高速增長，惠州供電局也加快推進電網建設步伐，為惠州經濟社會有好有快發展提供強有力的保障。然而在電網建設過程中，往往要求在夏季用電高峰來臨前，完成一批重點項目竣工投產，以解決電網卡脖子問題。為此，施工單位必然要加班加點、搶工期，導致施工人員疲倦，工程質量下降，設備缺陷增多。要使線路設備完好率達100%，就必須從根抓起，使設備缺陷在萌芽狀態下消除。因此，我們首先要加強現場驗收管理工作，把好驗收關，嚴格按照《110kV～500kV架空送電線路施工及驗收規范》開展驗收工作，杜絕帶有缺陷的設備投入運行。

3.2 加大運行維護力度

預防架空輸電線路設備發熱是線路運維工作的重點，停電處理設備發熱缺陷更是給我們帶來很多工作量及作業風險，也影響輸電線路供電可靠性指標。因此，我們要嚴格按照《架空輸電線路運行規程》開展線路運行維護工作，定期開展設備檢測工作，在高溫大負荷時應積極開展紅外測溫檢測，同時結合線路停電進行線夾螺絲緊固，使連接螺絲扭矩值符合規程標準，確保導電體之間接觸良好。

3.3 合理控制線路載流量

線路設備發熱除因本體存在缺陷外，也跟設備所處的環境溫度、線路載流量有很大關系。隨著環境溫度升高，線路載流量的增加，導線電流增大，設備溫度也隨之增加。在環境溫度無法控制的情況下，我們必須嚴格執行網省公司對線路載流量的有關控制原則，杜絕線路超負荷運行。

3.4 跳線并溝線夾改造為C型線夾

按照南網公司反事故措施防止線路事故的要求，110kV及以上在運線路，導線引流線采用螺栓型并溝線夾連接的應在4年內完成改造，推薦采用安普線夾或C型線夾。在2012年落實南網公司反事故措施排查工作中，包括110kV北石線等32條線路165基桿塔需更換C型線夾，以及220kV金湖線3基桿塔需更換C型線夾。截止2013年底，結合2013年修理項目的實施，已完成了上述線路并溝線夾的更換工作。

3.5 加裝預絞絲輔助分流線

為了有效地控制架空線路導線線夾發熱，除了采用上述措施外，我局還采用線夾加裝預絞式引流條措施，預防跳線線夾發熱。2014年投入50萬元對110kV陳瀝線、110kV湖北線、110kV金石甲乙線、110kV馬龍線、110kV仲濱線共68基耐張塔跳線線夾加裝輔助分流線。通過加裝輔助分流線措施后，可以有效地減少跳線線夾發熱，同時還可以減少紅外測溫等工作量，既提高供電可靠性，又減輕生產一線的勞動強度。

結語

通過加強現場驗收管理、加大運行維護力度、合理控制線路載流量等防控措施的落實，2013年以后，我局的架空輸電線路設備發熱次數明顯減少，得到了一定的遏制。只要我們繼續加強設備的巡視和檢測，排查并消除一切安全隱患，就能較好地預防電網、設備事故事件的發生，為社會提供更加穩定的電力供應。

[1] GB 50233-2005，110kV～500kV架空送電線路施工及驗收規范[S].

[2] DL/T 741-2010，架空輸電線路運行規程[S].

[3] DL/T 664-2008，帶電設備紅外診斷應用規范[S].

[4]魏遠航，陳潤華.高壓輸電線路復合絕緣子發熱機理的研究[J].高電壓技術，2007.

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