(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030001)
摘要:近年来,电力事业快速发展,积极开展超高压输电线路建设工作,不断提升电力传输的能力,满足电力需求,推动电力事业的发展。若想充分发挥电力线路的作用,需要从工程建设方面入手,做好各类问题的有效把控,进而保证设计方案的质量,推动超高压输电线路建设工作高质量开展。
关键词:500kV;超高压;输电线路;导线翻转问题
1500kV超高压输电线路设计
开展500kV超高压输电线路设计,导线的选择和施工是重点内容。关于导线部分的设计,具体内容如下:①导线选择。基于系统规划层面来说,在工程中使用的导线,以钢芯铝绞线为主。随着国家积极开展节能工作,使得节能导线逐渐成为了工程材料主流,常用的导线包括普通钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、钢芯搞导电率绞线JL3/GIA-630/45等。②导线电气性能对比。在设计时,要做好导线载流量的对比分析,保证导线在事故运行模式下,因为电力系统的过负荷能力直接影响着线路最大容量。影响导线过载流量的因素较多,其中气象条件是主要因素。在进行计算时,要保证导线处于合理温度范围内,保证长期运行作业,不会由于导线温度增加,影响导线强度,保证导线处于正常使用状态。一般来说,钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可以保持在70~80℃范围内,当温度超限时,则会影响导线的整体性能。在必要情况下,温度可选择为80℃。通过对比分析能够发现,各类导线在载流量和极限输送功能等方面,没有展现出过大的差异,不过节能导线的效果较为明显。
2500kV超高压输电线路导线翻转问题
2.1导线翻转原因
从以往的事故情况来说,500kV超高压输电线路导线翻转问题的出现,主要原因为覆冰和风力等。现结合实际案例,对此问题的原因加以分析。
2.1.1线路设计情况
以某500kV超高压输电线路为例,一回线333~334号所在区段,位于水库旁边,为丘陵地区。其中,333号塔的设计,选择的是ZⅣG型号塔,呼称高为45m,海拔为176.5m。334号塔的设计,选择的是ZⅢG型塔,呼称高为46.5m,海拔为159.3m。两个塔的高度差为17.2m,档距约为846m,导线型号选择为LJG-400/35,采取水平排列方式,使用玻璃绝缘子,每相导线设置全阻尼间隔棒总计13个。
2.1.2气象情况
该区段气象条件如下:为Ⅱ极气象区域,风速在32m/s左右,年均气温为5℃,温度最大值为零上40℃,温度最小值为零下35℃,导线覆冰10mm。此500kV超高压输电线路,出现了导线翻转问题。通过事故调查了解到,此区域在事故前出现了1次大降雪,并且曾经出现过几次大风天气,风力达到了5~6级,在导线上,有着较大的积雪。
2.1.3故障原因分析
从此500kV超高压输电线路导线翻转事故来说,和此前的大规模降雪,有着直接的关系。因为导线上覆盖了大量的冰雪,当温度上升后,冰雪逐渐融化,加之大风的影响,使得导线和风向,形成了横向夹角,由于导线的迎风面存在着较多的冰雪,使其外表面形状被改变,在风力的作用下,产生了一定的升力以及扭距,并且导线张力松弛,两端次档距受到风力的影响,出现了较大程度的振荡,然而间隔棒以及防震器未能有效消纳风力所产生的能量,受到升力和扭距作用,导线出现了反向扭转。在此情况下,柔性导线类似于皮筋,产生频繁跳动,形成舞动,使得导线出现翻转,无法回到原有的位置。
2.2现有处理方法
因为500kV超高压输电线路翻转问题很少见,因此缺少深度研究,加之缺乏丰富的实践经验,早期多采取停电落线的处理方式。在实际处理的过程中,将两边相导线,按照一定的次序,分别降落到地面上进行处理。为了避免两塔出现变形,在塔身上,设置两根临时拉线,跨越通讯线以及电力线位置,搭设临时跨越架。提升导线和绝缘子串,当提升脱离到一定高度后,在地面的人员,使用棕绳,将导线翻转过来。在处理的过程中,要注重检查导线是否存在破损情况,并且检查间隔棒的变形情况,若没有出现问题,可以不作处理。通过采取临时措施,做好间隔棒次档距的合理处理,适当增加间隔棒,避免再次出现翻转情况。
3输电线路导线翻转问题处理方法
3.1找出容易翻转的扭曲点
为有效解决500kV超高压输电线路导线翻转问题,要明确极易出现翻转问题的扭曲点。明确极易出现翻转的点位,进而采取有效的防范措施,避免导线翻转问题的出现。在设计线路时,导线翻转问题极易被忽视,未能做好前期的把控。这需要设计人员高度重视,能够积极寻找扭曲点。当确定点位后,采取相应的防范措施,比如设置间隔棒的方式,最大程度上减少翻转问题的发生。
3.2防止设计与施工中出现的隐患
3.2.1利用四分裂导线翻转理论
在具体研究的过程中,通过构建四分裂导线大角度转动的力学模型,进行扭矩对转角影响的理论公式推导。从现有的研究结果来说,两相邻间隔棒相对转动回复力矩的变化,呈现出正弦曲线特点,而最大的回复力矩出现在相对转角90°周围,相对转角参数为180°时,对应的回复力矩是0,也就是导线翻转后无法恢复的根源。构建简单的单档输电线路不同步脱冰雪的力学模型,利用模型所得到的理论公式,能够与预测不同步脱冰雪造成输电线路导线翻转的覆冰荷载。经研究表明,导线张力和次档距是500kV超高压输电线路翻转的主要影响因素。基于此,在500kV超高压输电线路设计和施工中,合理应用各类研究,提高设计的质量,为后期施工作业和运行,提供有效的保障。
3.2.2做好施工作业的把控
在500kV超高压输电线路导线施工中,为避免出现翻转的情况,要采取有效的处理方法。对于牵引板翻转的预防,要采取以下措施:①用于和牵引板相互连接的旋转连接器,其必须要转动灵活,而且零件不可以损坏。在张力机出口位置,要保证牵引板处于水平状态,并且和张力机调整各子导线张力相同。使用的平衡锤,其悬挂方式必须要正确无误,重量必须要能够达到具体规定。②牵引板靠近转角塔的放线滑车时,需要做好倾斜度的调整,保证其滑车倾斜度相同。在牵引的过程中,要始终监测牵引板的水平状态,及时发现异常,采取相应的处理措施。若牵引板出现翻转,要明确具体原因,明晰反转方向和导线松紧程度。再调整子导线张力,逐个调整子导线。开展输电线路施工,要依据设计的架线曲线表,开展紧线作业,合理补偿初伸长,在相同温度条件下,完成同相导线弧垂的调整,促使导线之间张力维持平衡。
4结束语
文中通过分析500kV超高压输电线路导线翻转出现的具体原因,从设计和施工等方面入手,提出了具体的应对策略。导线翻转问题虽然不常见,但是出现了极易造成重大的经济损失,因此需要做好把控,最大程度上保障导线运行的性能。
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