黄永和
广东电网有限责任公司汕尾供电局,广东汕尾516600
摘 要:在220kV输电线路实践中,垂直排列的双分裂导线容易出现导线粘连故障,这不仅会影响到线路实际输电质量,还会给线路正常运行造成安全隐患。本文在分析220kV输电线路导线粘连原理的基础上,结合电力工作实践经验,介绍了导致导线粘连故障的主要因素,并有针对性的提出了220kV输电线路导线粘连治理对策,旨在能够为相关工作提供一定参考。
关键词:导线粘连;220kV输电线路;故障治理
1 220kV输电线路导线粘连原理分析
当前,220kV输电线路垂直排列的双分裂导线大多都并未配置间隔棒,即在实际运行时,可将其视作是两条平行导线。由于其电流方向相同,受电磁力作用影响,两条导线会彼此相互吸引。正常条件下,导线间电磁力相对较小,因此在其实际运行过程中并不易出现粘连故障。然而受到多种因素影响,导线间距可能会在一定条件下发生不同程度的改变,导致导线间距离被拉近,并且流经其负荷电流往往也相对较大,导线间电磁作用力会显著提升,若其最终超过了导线自身重量,就会导致220kV输电线路发生局部粘连,这种粘连趋势会进一步延续,直至受导线悬挂点金具刚性作用,导线粘连现象才会终止。
2 导致220kV输电线路导线粘连的因素
2.1 温度因素
温度会给输电线路造成很大影响,特别是在遇到高温天气时,随着温度升高导线弧垂也会随之增加,同相分裂导线的子线间距也将发生相应变化,无形中引起了输电线路粘连现象的发生。在实际的过程中,当上面的子导线温度升高时,其弧垂便会有所增加,此时,上面的子导线与下面的子导线之间的距离将明显缩短,二者之间距离达到一定程度后,在导线磁场力的作用下,两根导线相互吸引便产生了粘连。然而,在冬季气候条件下,由于整体环境温度相对较低,导线热量的散发速度明显加快,既不会导致弧垂发生变化,还不容易出现粘连现象,大大减少了输电线路粘连现象的发生概率,由此可见,温度因素对于是否发生粘连现象起着决定性的作用。
2.2 自然因素
由于架空线路处于自然环境中,所以,外部自然环境对其影响相对较大,在自然因素中最主要的因素就是风,无论当风力达到何种程度时,双分裂导线上导线和下导线都将随之摆动,风力越大则摆动程度越大,一旦摆动到一定幅度时上导线和下导线之间的距离就会明显缩短,接近于靠近的状态中,在导线磁力场的影响下就会引起粘连现象的发生。一般情况下,粘连现象极容易发生在风口位置或大风季节等地点,同时两相邻杆塔导线悬挂点之间的距离越大则摆动幅度越大,输电线路粘连现象的发生频率也越高,因此,自然因素也是导致220kV输电线路导线粘连的原因之一。
2.3 导线负荷因素
通过对故障原因调查后发现,导线粘连位置往往是运行负荷较大的区域,从某种角度来讲,导线负荷也是220kV输电线路导线粘连故障发生的根本原因,同时其也给双分裂导线的运行产生了一定影响。在正常运行时,负荷电流会处于一定的波动状态中,一旦负荷电流达到了临界值,两根导线之间的磁力场就会随之增加,即使导线之间的距离不变,也会大大增加粘连的发生率。
如导线之间距离为400mm,只要负荷电流达到800A时就会引发粘连故障,在这样的条件下,上导线和下导线之间的电磁力将达到最大,如果二者之间的电磁力大于导线的自重则会发生粘连,从中可以看出,在正常的运行环境下,负荷增加导致粘连概率也随之增加,所以,负荷因素也是引起这种现象发生的主要原因。
3 220kV输电线路导线粘连的治理对策
3.1 科学规划输电线路设计
科学设计220kV输电线路,规范落实相应施工环节,有助于防治导线粘连故障,这一措施主要针对的是新建线路,其可以从源头处降低导线粘连故障发生几率。通常来说,在设计新建的220kV输电线路时,双分裂导线截面需要超过300mm,同时在充分考虑到施工误差的基础上,设计并控制上下导线分裂间距为600~700mm;若导线截面不足300mm,则上下子导线间距应设计并控制在500~600mm,使之满足实际运行环境要求。此外,在具体施工环节,架线施工应当以同步平衡方式为主,结合相关设计标准要求,妥善控制好导线间距误差。另一方面,在施工工作完成后,还要仔细做好相应的复核验收工作,确保施工误差能够得到有效控制,导线间距满足设计要求。
3.2 对现有线路加以检修改造
对于现有的220kV输电线路,电力单位需要定期开展线路检修工作,特别是有针对性的关注线路有无导线粘连故障隐患,一旦发现导线粘连故障隐患存在或加剧,便需要立即对线路加以改造调整,及时采取相应措施。具体来说:首先,相关负责单位要与电力设计单位进行沟通协调,校验并分析导线风偏、交叉跨越、对地间距等各方面要素情况,为实际工作中能够科学选用导线粘连治理方法提供参考依据。其次,在具体实践当中,治理垂直双分裂导线粘连故障的常用方法一般包括有:(1)可以考虑把两根子导线由垂直排列调整为水平排列,改变其排列结构方式,或是在导线之间加装间隔棒,增加导线间距,避免两根导线距离过近,从而防治导线粘连故障,但此种方法施工复杂且难度高,需要考虑安全因素与实际效果。(2)可以考虑打开线路整个耐张段的相应导线,对弧垂加以合理调整,进一步管控好导线间距,但此项方法作业效率相对较低,在实际工作中还应当酌情考虑。(3)在实际工作当中,还有一种方法较为简单高效,即更换或增加延长金具,此种作业方法的安全性也更高。总的来说,治理线路粘连故障要根据不同实际情况,科学选用适当的对策措施。
3.3 加强对整个输电线路的管控
加强输电线路管控工作也是防治导线粘连故障的有效措施之一。例如,在电力实践中,应当站在整体与全局角度,科学规划系统输送容量,防止线路长时间处于超负荷状态,增加导线粘连故障发生的可能性。再比如,对于本地区输电线路情况,要注意分析整理好相关资料如气象资料等,一方面为新建线路预防导线粘连故障提供支持帮助,便于后续的线路选择、设计与施工,另一方面针对导线粘连故障构建资料档案并加以系统分析,有助于掌握粘连故障高发区、粘连故障成因等各方面情况,方便采取更具针对性的治理对策。
4 结语
综上所述,导线粘连故障会影响到220kV输电线路正常运行,而在电力事业快速发展的新形势下,提升电力系统的安全可靠性,进一步保障输电质量显得尤为重要。对于电力单位而言,需要对导线粘连相关问题给予应有重视,结合220kV输电线路导线粘连原理,深入分析导致220kV输电线路导线粘连故障的具体因素,从而采取行之有效的治理对策,保障220kV输电线路稳定健康运行。同时,相信随着技术创新发展以及实践经验不断累积,220kV输电线路导线粘连故障治理将会取得更大进展。
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