500 kV輸電線路驗(yàn)收中弧垂觀測的探討

吳世敏

摘 要：隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)也迅速發(fā)展，500 kV輸電線路不斷投入運(yùn)行，而500 kV輸電線路檔距大、導(dǎo)線的弧垂大，弧垂觀測的誤差大，弧垂是否合格對(duì)線路運(yùn)行的安全穩(wěn)定有著重要的影響。為保證輸電線路投運(yùn)后安全穩(wěn)定運(yùn)行，在500 kV輸電線路竣工驗(yàn)收時(shí)，降低弧垂觀測的誤差是必要的。文章分析了弧垂量對(duì)500 kV輸電線路安全的影響及影響弧垂觀測的因素，對(duì)觀測弧垂幾種方法的選擇做了進(jìn)一步的探討，以期為今后500 kV輸電線路驗(yàn)收中弧垂觀測提供參考。

關(guān)鍵詞：500 kV；輸電線路；竣工驗(yàn)收；弧垂觀測；異長法

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）06-0071-02

隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)也迅速發(fā)展，高電壓等級(jí)線路不斷投運(yùn)，對(duì)電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求，而運(yùn)檢單位設(shè)備管理的第一步即是設(shè)備投運(yùn)前的驗(yàn)收。為滿足500 kV輸電線路運(yùn)行的機(jī)械強(qiáng)度和電氣距離要求，保證架空線達(dá)到正常的設(shè)計(jì)使用應(yīng)力，在線路架設(shè)完畢后， 應(yīng)立即對(duì)弧垂進(jìn)行檢查。如果弧垂值超出誤差范圍，將會(huì)給輸電線路的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行留下嚴(yán)重的安全隱患。因此，合理地選用弧垂的觀測方法對(duì)于降低弧垂觀測的誤差具有重要意義。

1 弧垂的概念及弧垂觀測的精度要求

在架空線路中，相鄰兩桿塔中心線間的水平距離稱為檔距。導(dǎo)線懸掛點(diǎn)到導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離稱為弧垂。

施工單位通過各種“補(bǔ)償”來控制弧垂符合設(shè)計(jì)單位給出設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)收人員也應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真檢查校核施工過程的弧垂符合度，從而使架空線路弧垂達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在驗(yàn)收過程中，應(yīng)注意f施工觀測值弧垂誤差范圍：一2.5 %<弧垂誤差值<+ 5 %。

2 弧垂量對(duì)500 kV輸電線路安全的影響分析[1]

500 kV輸電線路檔距大、導(dǎo)線的弧垂大，弧垂觀測的誤差也大，對(duì)線路的安全運(yùn)行影響。

當(dāng)導(dǎo)地線弧垂變小，導(dǎo)線應(yīng)力就增大，導(dǎo)線本身、金具絕緣子等的機(jī)械負(fù)荷也增加了，使導(dǎo)地線更易受損、振動(dòng)；而桿塔本身更容易因相鄰耐張段之間的不平衡張力產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、傾斜。

當(dāng)導(dǎo)地線弧垂變大，在陣風(fēng)的作用下，導(dǎo)線易發(fā)生鞭擊現(xiàn)象，在微氣候條件下，更加大了導(dǎo)線發(fā)生舞動(dòng)的可能；同時(shí)，弧垂變大也使得桿塔的有效高度降低了，基建投資加大了，在高溫、覆冰等重荷載情況下易導(dǎo)致與跨越物之間安全距離不足；在風(fēng)力作用下難以保證對(duì)狹窄地段和樹木風(fēng)偏水平距離符合要求。

導(dǎo)地線弧垂不一致。在地線弧垂過大， 導(dǎo)線弧垂過小或符合設(shè)計(jì)要求的情況下，易引起導(dǎo)地線間安全距離不足，造成線路跳閘；在導(dǎo)線弧垂過大，地線弧垂過小或符合設(shè)計(jì)要求的情況下，易引起地線斷股和導(dǎo)線對(duì)地放電的故障；在線路的一側(cè)和另一側(cè)的弧垂不一致的情況下，桿塔受力不均勻，易引起桿塔扭曲或倒塔的故障。

3 500 kV輸電線路弧垂測量的影響因素

3.1 附件安裝的影響

由于施工都是在附件（間隔棒、防振錘等）安裝前完成弧垂的觀測、調(diào)整的。因此，在安裝好導(dǎo)線完成附件后，附件本身的質(zhì)量會(huì)對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生垂直荷載，從而產(chǎn)生誤差[1]。

3.2 溫度的影響

當(dāng)架空線所受溫度和荷載隨著氣象條件變化而發(fā)生變化，其水平應(yīng)力和弧垂也相應(yīng)的發(fā)生變化。假如某一氣象條件的氣溫為Tm，比載為g，應(yīng)力為，線長L，當(dāng)改變到另一種氣象條件時(shí)，氣溫變?yōu)閠，比載為g，應(yīng)力為，則線長為L[2]。

Ln=Ln+Lm·a（tn-tm）（1）

由當(dāng)溫度變大時(shí)，長度變大。

3.3 初伸長的影響

剛剛新建架設(shè)好的架空導(dǎo)線，由于還沒有經(jīng)受過最大的運(yùn)行拉力（設(shè)計(jì)最大導(dǎo)線張力），掛線中的過牽引時(shí)間又很短，所以導(dǎo)線的初伸長還不會(huì)全部都釋放出來。只有經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，導(dǎo)線載長時(shí)間里受張力的作用，經(jīng)過幾番的最大運(yùn)行應(yīng)力的考驗(yàn)，初伸長才全部釋放[3]。在線路施工中使用的安裝曲線，若未考慮架空線初伸長，就采用降溫法。

4 500 kV輸電線路驗(yàn)收弧垂測量方法的選擇

4.1 等高法

對(duì)于可以忽略懸掛點(diǎn)高差的，可以選擇等高法測量，如圖1所示。

準(zhǔn)備工作：將經(jīng)緯儀置于被測擋中垂線某一點(diǎn)上。測量懸掛點(diǎn)相對(duì)高度h1，h2；測量導(dǎo)線最低點(diǎn)相對(duì)高度h3；相對(duì)高度指對(duì)儀器的高度，也就是儀器直讀數(shù)值。

則實(shí)測弧垂：

f=（h1+h2）/2-hf（2）

4.2 異長法

對(duì)于高差大的，也可以選擇檔端（桿塔腳）有放置經(jīng)緯儀的擋用所謂異長法測量，如圖2所示。

a是經(jīng)緯儀鏡心A'到頭頂懸掛點(diǎn)的高度AA'；b是和導(dǎo)線相切視線，在另一個(gè)桿塔落點(diǎn)B，到另一個(gè)懸點(diǎn)B的高度BB'。

測量具體操作：

在未到達(dá)A桿塔腳之前，先用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確地測量懸點(diǎn)A對(duì)地面的高度AO。a是AO和經(jīng)緯儀鏡心高度之差（a=AO-hY）。這是可以在A桿塔腳用測高儀測試a值。

在A桿塔腳，測量導(dǎo)線相切視線A'B'對(duì)水平的角度δ。測量另一個(gè)懸點(diǎn)B對(duì)水平的角度B。測量水平檔距In，和桿塔明細(xì)表的數(shù)值In對(duì)比。

于是得到：

5 結(jié) 語

500 kV輸電線路的鐵塔較高、檔距較大，弧垂的精確與否對(duì)輸電線路的安全運(yùn)行有著很大的影響。然而由于受諸多不確定因素的影響，在驗(yàn)收中應(yīng)合理的選擇測量的方法對(duì)其進(jìn)行測量，注重?cái)?shù)據(jù)積累并進(jìn)行對(duì)比，可以降低弧垂觀測的誤差，探討更合適、精確的弧垂觀測，正確判定弧垂。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭連勇，朱德緯，付以賢.輸電線路竣工驗(yàn)收中弧垂檢查探討[J].山東電 力技術(shù)，2013，（1）.

[2] 毛曉樺.輸電線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[3] 應(yīng)偉國.架空線路運(yùn)行檢修技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2010.