張炯 張素梅 徐輝 高小奇
0 前言
750kV輸電線路作為省級電網的骨干線路,擔負著地區經濟發展的重要任務,保證電網安穩定運行是電力企業一直孜孜不倦予以研究的目標,本文就某750kV輸電線路因設計失誤造成線路鳥害發生予以探討研究,為750kV輸電線路安全穩定運行提供有益借鑒。
1 事件簡況
2016年10月,某公司750kV某線路B相故障跳閘,重合成功。經查找,故障桿塔為31號桿塔,位于農田地段,地形平坦。線路呈南北走向,海拔高度1168m-1334m之間,地理位置為黃河階地地貌,氣候類型為典型中溫帶大陸性氣候,主導風向東北風。故障區段天氣為晴天,氣溫在0℃-12℃之間,微風,風力小于2級,相對濕度89%RH。
該線路全長77.804km,鐵塔163基。故障桿塔型號為ZB3型,呼高54米。導線型號為6×JL3/G1A-400/50-54/7鋼芯高導電率鋁絞線,地線型號為GJ-100鋼絞線;絕緣子型號為FXBW-750/210,生產廠家為新疆新能天寧電工絕緣材料有限公司,串型為雙聯棒形合成絕緣子。
2 事件原因分析
根據現場觀察,31#桿塔B相面向大號側1#子導線線夾正上方橫擔塔材處、六分裂聯板螺栓處、懸垂線夾上方均壓環處均有放電痕跡,中相絕緣子正下方塔材處有大量鳥糞。通過雷電定位系統核查,在故障跳閘時段以31#桿塔為中心周邊10km范圍內未有落雷點,經與變電站核實故障當時無操作。
對故障塔31#(ZB3)中相帶電部分與桿塔構件距離進行現場實測。經測量,故障點均壓環距離塔窗頂部斜材放電點距離為4.82米。10月27日故障區域普降雨夾雪,故障時,故障區域農田潮濕,區域內相對濕度大,同時經與周邊農田主了解得知近期有遷徙的大型鳥類經過。
綜合分析,確定該線路31#B相跳閘故障原因為:31#塔中相V串帶電部分與桿塔構件最小間隙現場實測數值4.82米小于《110kV-750kV架空輸電線路設計規范》要求5.04米規范值。帶電部位與塔材最小安全間隙距離裕度不足是造成本次故障的主要原因,同時遷徙大型鳥類在塔上排便進一步縮小了空氣間隙距離是本次跳閘的誘因,導致中相(B相)V串均壓環與塔窗頂部塔材形成導電通道,發生放電跳閘。
2.1 設計環節問題分析
(1)線路設計人員對電氣間隙未進行驗算,不滿足《設計規范》中電氣間隙要求。
(2)架空輸電線路設計依據文件缺失較多,對國網公司下發要求執行的標準未能夠嚴格執行,設計深度不夠,內部審核把關不嚴。
2.2 建設環節問題分析
線路可研(初步設計)及施工圖會審階段對評審要點分析存在遺漏,未對相同電壓等級線路電氣間隙距離進行核對并提出意見,未發現設計存在的漏洞。
2.3 運行驗收環節問題分析
線路運行單位在驗收時,由于《110kV-750kV架空送電線路施工及驗收規范》中未對中相電氣間隙驗收做具體要求,驗收時運行單位僅按照《110kV-750kV架空送電線路施工及驗收規范》進行驗收,僅針對耐張塔引流線電氣間隙進行測量,未關注直線桿塔電氣間隙距離,導致直線桿塔安全間隙不足隱患無法及時發現。
3 采取措施
(1)設計單位加強內部管理,嚴格落實設計圖審核、審批制度,特別是應加強施工圖會檢和交底過程管理,建議將《國家電網公司電力安全工作規程》、《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》、《架空輸電線路“三跨”重大反事故措施》等規程規定列入設計依據。
(2)建設部門加強建設全過程管理,可研(初步設計)審核必須組織相關專業、部門進行綜合評審,同時重點對設計依據的完整性以及關鍵數據進行把關,對各專業提出的意見應逐一答復,凡是有章可循有理可依的,都要盡量考慮到工程總體設計中去;在施工圖技術會檢階段,應組織評審單位、監理單位、施工單位、運行單位對施工圖設計進行認真、仔細核實,同時對照國網公司下發的有關反措要求,檢查是否貫徹到設計圖紙中并提出書面反饋意見。在工程建設階段發現設計缺失、遺漏等,項目建設管理單位(部門)應立即責成設計單位進行更改。
(3)運行單位加強施工圖會審階段的管理,組織有關人員查看施工圖并及時提出存在問題。同時加強驗收過程的管控,從基礎、組塔環節就嚴格把控,對于不具備轉序條件的應堅持缺陷整改完成后再進入下階段。竣工驗收階段應進一步將主要結構尺寸、電氣距離等關鍵數據納入驗收范圍,把好設備投運前最后一道關。
(4)對本次排查出的不滿足規程規定的桿塔,聯系相關電力設計院要求逐塔提出整改措施方案,按照設計單位提出整改方案盡快組織上報計劃進行改造。
(5)2017年1月7日-19日安排750kV賀黃II線停電,ZB3型49基塔進行整改。目前整改工作正在進行中。
針對中相不滿足安全間隙距離的桿塔,經統計主要存在于ZB3型塔中相。經與滿足安全間隙距離塔基校核對比分析,已建及新投ZB1、ZB2、ZB3型塔塔頭尺寸基本一致,主要原因為絕緣子及金具組裝結構不同。在滿足安全間隙距離的V串中,相應絕緣子組裝結構均增加了PT板、調整板等金具,相應帶電部位距塔窗頂部橫擔距離增加。