復雜地形不同電壓等級架空線交跨的故障防范

應(yīng)明春，徐世澤

（1.臺州電業(yè)局，浙江 臺州 317000；2.臺州宏遠電力設(shè)計院，浙江 臺州 317000）

電力施工

復雜地形不同電壓等級架空線交跨的故障防范

應(yīng)明春1，徐世澤2

（1.臺州電業(yè)局，浙江 臺州 317000；2.臺州宏遠電力設(shè)計院，浙江 臺州 317000）

輸電線路在跨（穿）越交叉跨越物時需考慮各種因素對線路安全距離的影響。結(jié)合故障跳閘實際情況，對線路跳閘的原因進行了詳細分析，并對事故責任及跨越措施的整改落實進行探討。

輸電線路；交叉跨越；故障；分析

交叉跨越引起的電網(wǎng)事故具有停電范圍大、影響面廣的顯著特征。因此，輸電線路建設(shè)特別強調(diào)對交叉跨越點的控制，將之作為確保線路安全穩(wěn)定運行的重要措施。本文通過220 kV回臺4P86線典型跳閘事故進行案例分析，對如何防范交叉跨越事故進行探討。

1 線路概況

220 kV回臺4P86線是從500 kV回浦變至臺州發(fā)電廠的雙回線路，于2009年11月1日投運。全線總長34.858 km，導線為2×LGJ-400/50鋼芯鋁絞線，地線為JLB20A-120鋁包鋼絞線和光纖復合架空地線OPGW。導線設(shè)計風速為33 m/ s，覆冰厚度為15 mm，安全系數(shù)2.6。

10 kV微波線改造工程為浙江省電力公司獅子山微波站專用線，于2008年冰災(zāi)后開始改造。考慮多雷區(qū)及覆冰影響，穿越220 kV回臺線部分桿塔采用35 kV塔型設(shè)計并架設(shè)避雷線。改造線路于2009年8月投運，導線采用鋁合金鋼芯絞線JRHA1/G1A-70/40，地線采用鋁包鋼LBGJ-55-23AC，安全系數(shù)4.0，風速33 m/s，覆冰厚度為15 mm。

2 故障跳閘情況及巡視結(jié)果

2009年11月2日13時01分，220 kV回臺線A相故障跳閘，重合失敗，強送成功。

跳閘后，根據(jù)保護測距，巡視人員對線路進行登塔查看與通道巡視，尤其將交叉跨越作為巡查重點。檢查發(fā)現(xiàn)220 kV回臺線34-35號塔跨越10 kV微波線的跨越檔導線有放電痕跡。

故障地點位于獅子山微波站西側(cè)350 m的山坡上，高程約為380～535 m。其中回臺線34號為雙回轉(zhuǎn)角塔，塔型2H-SJC1（25.5），35號塔型2HSJC1（30.0），兩塔下橫擔寬均為5.5 m。34號塔地面高于35號塔43.5 m，檔距1 072 m。

10 kV微波線與回臺線的交叉點距34號塔427 m，該點比34號塔低144.5 m，10 kV線路在此處沿山崗往上，與回臺線幾乎成90°交跨。交跨處右側(cè)10 kV 78號塔塔形為7714_18.0，位于220 kV線路中心線右側(cè)68 m；左側(cè)10 kV 77號塔塔形為7712_15.0，兩塔檔距279 m。

圖1 220 kV回臺線故障點示意圖

3 故障分析

根據(jù)設(shè)計條件，34-35號塔檔距為1 072 m。通過現(xiàn)場勘測，復核了各跨越點的實際情況，220 kV回臺線導線數(shù)據(jù)見表1。

表1 220 kV回臺線故障點弛度對比表

因?qū)Ь€架設(shè)時間距本次觀測已有近兩個月，故表1內(nèi)正向允許誤差弛度為驗收規(guī)程允許的+2.5%加上初伸長后的弛度；而比較氣溫依據(jù)現(xiàn)場勘查時的氣溫定為10℃。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，220 kV回臺線在施工時，架線弛度符合設(shè)計要求。

通過對10 kV微波線地線現(xiàn)場情況的復核，LBGJ-55-23AC鋁包鋼絞線相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。根據(jù)表2判斷，10 kV線路實際情況與設(shè)計相符。

分析現(xiàn)場實際交跨情況，測得各交跨點相對高程及距離，可作出如圖2所示的220 kV回臺線跳閘工況下的導線風偏圖。

表2 10 kV微波線故障點弛度對比表

圖2 回臺線跳閘工況下的導線風偏圖

依據(jù)現(xiàn)場勘測的220 kV導線對10 kV地線垂距為5.1 m，由此校驗并確定整個交跨相對位置及風偏圖的準確性。由風偏圖可知，220 kV回臺線在故障日氣溫（10℃）時，只要13°風偏就會與10 kV線路地線放電。從當?shù)貧庀笈_了解到，11月2日有強冷空氣南下，故障時氣溫約為10℃，風速約為17.2～20.7 m/s。

由于34號與35號塔均為轉(zhuǎn)角塔，故在計算風偏時忽略了耐張串的風壓。根據(jù)導線放電搖擺角近似公式及設(shè)計條件推算，故障時風速為15.7 m/s，符合故障當日氣象條件。

由此判斷，在220 kV回臺線故障當天，因風偏達到了13°，造成對10 kV線路放電的事故。

4 原因分析

4.1 設(shè)計

由于220 kV回臺4P86線和10 kV線路設(shè)計分屬不同設(shè)計單位，220 kV及10 kV線路的斷面勘測工作基本同時進行，雙方均未發(fā)現(xiàn)該處存在線路交跨，故未在設(shè)計階段進行交跨校核。

雖然可以排除設(shè)計責任，但是從另一個側(cè)面反映了不同電壓等級設(shè)計單位之間的配合存在疏漏。為了防止類似事件的再次發(fā)生，設(shè)計部門應(yīng)對如何促進有效合作進行探討，這是防止交跨事故發(fā)生的前提。

4.2 施工監(jiān)理

220 kV回臺線施工時，10 kV線路已完成冰災(zāi)改造并投運。據(jù)了解，施工單位施工放線時曾要求將10 kV線路下線，說明已發(fā)現(xiàn)該處存在問題。施工單位本應(yīng)將現(xiàn)場變化情況報告設(shè)計單位校核該交跨點情況，但由于疏忽錯過一次糾正的機會。同時，監(jiān)理也有失職，未發(fā)現(xiàn)該點與設(shè)計不符。

項目經(jīng)理是施工單位法人代表的全權(quán)委托代理人，全面負責工程計劃、組織、控制、協(xié)調(diào)、信息反饋等工作，對工程質(zhì)量目標全面負責。而本工程施工單位三級自驗收均沒有發(fā)現(xiàn)不滿足運行要求的交跨情況，項目經(jīng)理工作的疏漏也是本次故障的重要原因。

4.3 竣工驗收

施工方提供的交叉跨越檢查評級記錄及設(shè)計斷面圖中均沒有此檔交叉跨越，竣工驗收預備會上也未提出有此交跨，加上現(xiàn)場具有一定的隱蔽性、特殊性，因此，竣工驗收時也未能對此點進行查勘，致使錯過最后一次糾正的機會。

5 整改措施

根據(jù)現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)分析，10 kV線路只能改道才能滿足220 kV線路運行要求?？紤]施工停電等各種因素，采取拆除交跨檔10 kV線路避雷線等臨時方案，據(jù)測算能滿足當時冬季運行要求。

2010年2月，10 kV微波線路實行改道，選取了滿足220 kV回臺4P86線可靠安全運行的合適路徑。至此，徹底消除了220 kV回臺線與10 kV微波線的交跨隱患。

通過分析此次故障，筆者認為電力線路從設(shè)計到運行的各部門，應(yīng)該在以下各環(huán)節(jié)加以改進，以有效防止此類交跨事故的發(fā)生：

（1）各設(shè)計部門須加強配合。故障原因雖然排除了設(shè)計責任，但是也從側(cè)面反映了不同電壓等級設(shè)計單位之間配合的疏漏。一般而言，甲級設(shè)計院主要負責220 kV～500 kV線路，在路徑確定前都會收集線路所在地方電業(yè)（力）局在規(guī)劃路徑上的低電壓等級線路的走向分布，但由于工作范圍的限制，一些10 kV及以下線路會被忽略。而在實際設(shè)計中，由于設(shè)計條件的限制，10 kV線路采用35 kV塔型，35 kV線路采用110 kV塔型的現(xiàn)象普遍存在，所以在線路路徑確定前，各設(shè)計部門應(yīng)盡可能全面地收集相關(guān)路徑設(shè)計的資料，避免此類隱患。

技改項目往往工期緊張，為防止技改項目路徑交叉不明的現(xiàn)象發(fā)生，建議在線路終勘定位及竣工圖編制結(jié)束這2個階段，將路徑圖的DWF文件發(fā)送給路徑涉及的各電力線路設(shè)計單位，以會簽的形式復核路徑走向，從源頭上杜絕設(shè)計配合的空隙。

（2）項目經(jīng)理等施工監(jiān)理人員須加強工程巡查和技術(shù)學習。工程項目經(jīng)理是工程質(zhì)量的第一責任者，項目經(jīng)理應(yīng)針對工程實際情況，建立完善的質(zhì)量管理體系，實行事前、事中、事后施工全過程質(zhì)量控制，對常見質(zhì)量問題加以預防；對出現(xiàn)的質(zhì)量事故及時分析和處理。應(yīng)明確各主要管理人員和機構(gòu)的職責，加強項目部與甲方、監(jiān)理及設(shè)計的工作配合，有效掌握項目質(zhì)量影響因素，保證整體質(zhì)量的安全、可靠。

目前，電力建設(shè)任務(wù)重、人手緊，一些施工、監(jiān)理部門的專業(yè)技術(shù)人員往往需要同時負責多項工程的施工、監(jiān)理工作，因此容易出現(xiàn)路徑復測不完整、日常工程巡查不到位的現(xiàn)象，給工程質(zhì)量及安全帶來極大的隱患。

施工和監(jiān)理人員應(yīng)加強學習和經(jīng)驗總結(jié)，熟悉電力線路在高溫和大負荷等各種工況下的習性，了解并非在一個工況下滿足安全距離就是安全的；了解地形高差對導線弛度的影響，掌握導線風偏對交叉跨越的危害，提高施工和監(jiān)理人員管理能力，有效防止交跨引起的事故。

（3）竣工驗收需認真排查。電力線路的竣工驗收是整條線路投入運行前至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。堅持逐點到位、全盤分析，攜帶望遠鏡對交跨物認真觀察、測算，對交跨危險點部分及時組織復核復校，是保障線路安全運行的前提。

6 結(jié)語

隨著整個社會用電需求的迅速增長，電網(wǎng)建設(shè)也隨之快速發(fā)展。電網(wǎng)建設(shè)在追求進度和效率的同時，更應(yīng)注重質(zhì)量和效益。

220 kV回臺線的跳閘，就其發(fā)生的原因來說，是一次由于麻痹大意造成的典型事故。因此，從線路設(shè)計、施工到運行，每個部門、每個環(huán)節(jié)、每個過程、每個細節(jié)甚至每張圖紙都要嚴把安全質(zhì)量關(guān)。應(yīng)采用科學的方法開展電網(wǎng)基建工程質(zhì)量管理，研究和借鑒先進的管理經(jīng)驗，消除工作疏漏，以保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運行。

[1]張殿生．電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊[M]．北京：中國電力出版社，2003.

[2]邵天曉．架空送電線路的電線力學計算[M]．北京：中國電力出版社，2006.

[3]周振山．高壓架空送電線路機械計算[M]．北京：水利電力出版社，1984.

[4]胡毅．輸電線路運行故障分析與防治[M]．北京：中國電力出版社，2007.

（本文編輯：龔 皓）

Fault Prevention for Crossing and Spanning of Overhead Lines with Different Voltage Levels in Complicated Terrain

YING Ming-chun1,XU Shi-ze2
（1.Taizhou Electric Power Bureau，Taizhou Zhejiang 317000，China；2.Taizhou Hongyuan Electric Power Design Institute，Taizhou Zhejiang 317000，China）

Various factors affecting safety distance of transmission line need to be considered for crossing and spanning of transmission lines.This paper analyzes the reasons for line trip based on the actual situation of fault trip and discusses the accident responsibilities and the improvement and implementation of spanning measures.

transmission line；crossing and spanning；fault；analysis

TM726.3

B

1007-1881（2010）08-0057-04

2010-04-20

應(yīng)明春（1964-），男，浙江臨海人，工程師，主要從事輸電線路生產(chǎn)管理工作。

徐世澤 （1973-），男，浙江臨海人，工程師，主要從事送電線路設(shè)計工作。