架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱的原因分析及預(yù)控措施

賴偉斌（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱的原因分析及預(yù)控措施

賴偉斌
（廣東電網(wǎng)有限責(zé)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(shè)備因發(fā)熱導(dǎo)致線路設(shè)備受損、線路供電中斷等事故事件的發(fā)生，本文通過(guò)對(duì)廣東惠州地區(qū)近幾年來(lái)110kV及以上架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱情況進(jìn)行調(diào)查分析，認(rèn)為架空輸電線路導(dǎo)電設(shè)備發(fā)熱的主要原因是導(dǎo)電體之間接觸不良，絕緣子發(fā)熱的主要原因是絕緣子本體存在缺陷。為此，提出了要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理、加大運(yùn)行維護(hù)力度、合理控制線路載流量等措施來(lái)預(yù)控架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱現(xiàn)象。

線路設(shè)備；發(fā)熱；預(yù)控

近年來(lái)，在廣東惠州地區(qū)范圍內(nèi)，每年會(huì)發(fā)生多起架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱缺陷，也曾發(fā)生1起因并溝線夾發(fā)熱致跳線燒斷，造成兩座110kV變電站失壓事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，也給企業(yè)帶來(lái)一定的負(fù)面影響。線路設(shè)備發(fā)熱已經(jīng)成為影響架空輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的一重大隱患，而停電處理設(shè)備發(fā)熱缺陷也影響輸電線路供電可靠性指標(biāo)。因此，預(yù)防架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱已成為線路運(yùn)維工作的重點(diǎn)。

表1 惠州供電局輸電線路設(shè)備發(fā)熱缺陷統(tǒng)計(jì)分析

1 架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱情況調(diào)查

截至2014年6月底，惠州供電局共計(jì)管轄110kV及以上架空輸電線路313條，線路長(zhǎng)達(dá)5091.935km。經(jīng)查閱近年來(lái)惠州供電局輸電線路缺陷統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，2009年共有22項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷，2010年共有25項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷，2011年共有13項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷，2012年共有9項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷，2013年共有5項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷。上述74項(xiàng)輸電設(shè)備發(fā)熱缺陷中，跳線并溝線夾發(fā)熱22項(xiàng)，跳線引流板發(fā)熱47項(xiàng)，避雷線懸垂線夾發(fā)熱4項(xiàng)，合成絕緣子發(fā)熱1項(xiàng)，詳見(jiàn)表1。

幾起典型設(shè)備發(fā)熱情況簡(jiǎn)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(fā)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(shè)備事故。早在4月12日晚，運(yùn)行人員對(duì)110kV平多線進(jìn)行紅外測(cè)溫特巡時(shí)，就已發(fā)現(xiàn)N8塔B相并溝線夾發(fā)熱，溫度達(dá)65℃（當(dāng)時(shí)線路負(fù)荷為46.6MW），根據(jù)有關(guān)規(guī)定，判定該缺陷為重大缺陷，并申報(bào)了停電申請(qǐng)消缺，調(diào)度批復(fù)4月16日線路停電消缺。但在線路停電前，運(yùn)行人員未加強(qiáng)對(duì)發(fā)熱點(diǎn)的監(jiān)控，導(dǎo)致并溝線夾持續(xù)升溫?zé)龜嗵€。

1.2 2010年10月14日，在開(kāi)展500kV線路直升機(jī)精細(xì)化巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)500kV博橫甲線N13直線塔架空地線懸垂線夾發(fā)熱最高溫度達(dá)71℃。10月15日，運(yùn)行人員對(duì)發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，該發(fā)熱點(diǎn)最高溫度達(dá)82.94℃，而AC相最高溫度僅38.45℃，環(huán)境溫度32.8℃， 根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當(dāng)日緊急停電處理。

圖1 110kV園鐵線N15紅外測(cè)溫圖

1.3 2011年7月28日，開(kāi)展線路大負(fù)荷測(cè)試，運(yùn)行人員在紅外測(cè)溫特巡時(shí)發(fā)現(xiàn)110千伏園鐵線N15耐張塔B相大號(hào)側(cè)跳線引流板最高溫度達(dá)200.24℃，而AC相最高溫度僅37. 5℃，環(huán)境溫度32.8℃， 根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，判定該缺陷為緊急缺陷。在線路負(fù)荷降低后，發(fā)熱點(diǎn)的溫度也隨之降低。缺陷于當(dāng)日停電消除。

1.4 2011年8月16日，根據(jù)特級(jí)線路特殊運(yùn)維方案工作計(jì)劃安排，運(yùn)行人員在重載特巡測(cè)溫中發(fā)現(xiàn)500kV禎寶甲線N62耐張塔A相大號(hào)側(cè)跳線引流板發(fā)熱達(dá)288.54℃，而B(niǎo)C相最高溫度僅37.3℃，環(huán)境溫度38℃，根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當(dāng)日緊急處理。早在2011年7月21日，曾開(kāi)展過(guò)500kV禎寶甲線全線直升機(jī)精細(xì)化巡視，完成了紅外測(cè)溫、可見(jiàn)光觀測(cè)工作，測(cè)量結(jié)果正常。

1.5 2012年6月13日，在開(kāi)展110kV橫蕭線（線路無(wú)負(fù)荷）紅外測(cè)溫普查工作中，發(fā)現(xiàn)該線路N30塔B相大號(hào)側(cè)合成絕緣子發(fā)熱79.70度，其他導(dǎo)線連接部位無(wú)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱情況，根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，判定該缺陷為緊急缺陷，并于當(dāng)日停電更換上新的絕緣子。

2 幾起典型設(shè)備發(fā)熱的原因分析

根據(jù)《110kV～500kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程》、《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)上述5起典型發(fā)熱缺陷進(jìn)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(méi)有按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，使跳線與并溝線夾接觸不良，存在長(zhǎng)期微弱放電腐蝕現(xiàn)象，最終跳線發(fā)熱燒斷。而在發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷后，沒(méi)及時(shí)停電消缺處理，亦沒(méi)有采取限制負(fù)荷的措施，同時(shí)對(duì)缺陷的跟蹤不夠重視，未加強(qiáng)對(duì)發(fā)熱點(diǎn)的監(jiān)控，導(dǎo)致缺陷進(jìn)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(fā)熱

現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)懸垂線夾U型螺絲松動(dòng)，鋁包帶纏繞不緊密，導(dǎo)致避雷線與懸垂線夾接觸不良，近10000V的感應(yīng)電下不能有效接地，導(dǎo)致懸垂線夾產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。

2.3 110kV園鐵線N15耐張塔B相大號(hào)側(cè)跳線引流板發(fā)熱

現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)引流板螺絲松動(dòng)，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(jìn)入縫隙，在高溫大負(fù)荷情況下，引起引流板發(fā)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(hào)側(cè)跳線引流板發(fā)熱

該工程投運(yùn)前，施工人員為趕工期，責(zé)任心不強(qiáng)，在施工過(guò)程中操作不當(dāng)，引流板螺絲未完全緊固。同時(shí)因該塔地處高山，微風(fēng)振動(dòng)頻繁，引流板長(zhǎng)期震動(dòng)導(dǎo)致螺絲進(jìn)一步松動(dòng)，在高溫大負(fù)荷情況下，引起引流板、螺絲發(fā)熱。

2.5 110kV橫蕭線N30塔B相大號(hào)側(cè)合成絕緣子發(fā)熱

現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)更換下的合成絕緣子外護(hù)套有微小裂紋，水分滲入裂紋中，使其絕緣水平下降，當(dāng)泄漏電流流過(guò)裂紋處時(shí)，導(dǎo)致該處電阻損耗大于其它部位，因而出現(xiàn)局部發(fā)熱現(xiàn)象。

通過(guò)上述分析，架空輸電線路導(dǎo)電設(shè)備發(fā)熱的主要原因是導(dǎo)電體之間接觸不良，絕緣子發(fā)熱的主要原因是絕緣子本體存在缺陷。

3 預(yù)防架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱的措施

針對(duì)每年發(fā)生的多起架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱情況，我們綜合采取以下3種措施，預(yù)防架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱。

3.1 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理

近年來(lái)，隨著惠州經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，惠州供電局也加快推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)步伐，為惠州經(jīng)濟(jì)社會(huì)有好有快發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。然而在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，往往要求在夏季用電高峰來(lái)臨前，完成一批重點(diǎn)項(xiàng)目竣工投產(chǎn)，以解決電網(wǎng)卡脖子問(wèn)題。為此，施工單位必然要加班加點(diǎn)、搶工期，導(dǎo)致施工人員疲倦，工程質(zhì)量下降，設(shè)備缺陷增多。要使線路設(shè)備完好率達(dá)100%，就必須從根抓起，使設(shè)備缺陷在萌芽狀態(tài)下消除。因此，我們首先要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理工作，把好驗(yàn)收關(guān)，嚴(yán)格按照《110kV～500kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》開(kāi)展驗(yàn)收工作，杜絕帶有缺陷的設(shè)備投入運(yùn)行。

3.2 加大運(yùn)行維護(hù)力度

預(yù)防架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱是線路運(yùn)維工作的重點(diǎn)，停電處理設(shè)備發(fā)熱缺陷更是給我們帶來(lái)很多工作量及作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，也影響輸電線路供電可靠性指標(biāo)。因此，我們要嚴(yán)格按照《架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程》開(kāi)展線路運(yùn)行維護(hù)工作，定期開(kāi)展設(shè)備檢測(cè)工作，在高溫大負(fù)荷時(shí)應(yīng)積極開(kāi)展紅外測(cè)溫檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合線路停電進(jìn)行線夾螺絲緊固，使連接螺絲扭矩值符合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，確保導(dǎo)電體之間接觸良好。

3.3 合理控制線路載流量

線路設(shè)備發(fā)熱除因本體存在缺陷外，也跟設(shè)備所處的環(huán)境溫度、線路載流量有很大關(guān)系。隨著環(huán)境溫度升高，線路載流量的增加，導(dǎo)線電流增大，設(shè)備溫度也隨之增加。在環(huán)境溫度無(wú)法控制的情況下，我們必須嚴(yán)格執(zhí)行網(wǎng)省公司對(duì)線路載流量的有關(guān)控制原則，杜絕線路超負(fù)荷運(yùn)行。

3.4 跳線并溝線夾改造為C型線夾

按照南網(wǎng)公司反事故措施防止線路事故的要求，110kV及以上在運(yùn)線路，導(dǎo)線引流線采用螺栓型并溝線夾連接的應(yīng)在4年內(nèi)完成改造，推薦采用安普線夾或C型線夾。在2012年落實(shí)南網(wǎng)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(jié)合2013年修理項(xiàng)目的實(shí)施，已完成了上述線路并溝線夾的更換工作。

3.5 加裝預(yù)絞絲輔助分流線

為了有效地控制架空線路導(dǎo)線線夾發(fā)熱，除了采用上述措施外，我局還采用線夾加裝預(yù)絞式引流條措施，預(yù)防跳線線夾發(fā)熱。2014年投入50萬(wàn)元對(duì)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(guò)加裝輔助分流線措施后，可以有效地減少跳線線夾發(fā)熱，同時(shí)還可以減少紅外測(cè)溫等工作量，既提高供電可靠性，又減輕生產(chǎn)一線的勞動(dòng)強(qiáng)度。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理、加大運(yùn)行維護(hù)力度、合理控制線路載流量等防控措施的落實(shí)，2013年以后，我局的架空輸電線路設(shè)備發(fā)熱次數(shù)明顯減少，得到了一定的遏制。只要我們繼續(xù)加強(qiáng)設(shè)備的巡視和檢測(cè)，排查并消除一切安全隱患，就能較好地預(yù)防電網(wǎng)、設(shè)備事故事件的發(fā)生，為社會(huì)提供更加穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

[1] GB 50233-2005，110kV～500kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] DL/T 741-2010，架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程[S].

[3] DL/T 664-2008，帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范[S].

[4]魏遠(yuǎn)航，陳潤(rùn)華.高壓輸電線路復(fù)合絕緣子發(fā)熱機(jī)理的研究[J].高電壓技術(shù)，2007.

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