高溫天氣對輸電設(shè)備的影響及應(yīng)對措施

張樹林

（忻州供電分公司，山西 忻州 034000）

高溫天氣對輸電設(shè)備的影響及應(yīng)對措施

張樹林

（忻州供電分公司，山西 忻州 034000）

分析了高溫天氣對輸電設(shè)備的直接影響、間接影響以及可能產(chǎn)生的后果，提出了加強(qiáng)巡視、檢測及電網(wǎng)管理三項(xiàng)措施。

高溫；輸電設(shè)備；影響；應(yīng)對措施

0 引言

輸電線路分布在野外，設(shè)備受自然環(huán)境和天氣變化影響較大，甚至?xí)馐車?yán)重的安全威脅。應(yīng)對高溫天氣對輸電設(shè)備的影響是輸電專業(yè)迎峰度夏的主要任務(wù)之一。

1 高溫天氣對設(shè)備的直接影響

1.1 高溫天氣使導(dǎo)線弧垂變大

在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，氣象條件的確是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而氣象條件中，溫度是計(jì)算最大弧垂、最大應(yīng)力以及防振設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也就是說溫度變化對輸電設(shè)備影響較大。高溫天氣使導(dǎo)線弧垂變大，可能造成導(dǎo)線對地面、對交叉跨越物安全距離不足而發(fā)生放電事故。

以110 kV線路為例，導(dǎo)線為LJG-185/30型，當(dāng)規(guī)定擋距為350m、擋距為350m、相鄰兩桿塔高差0m，氣溫在+40℃時(shí)與氣溫在-30℃時(shí)，該計(jì)算檔弧垂變化可達(dá)2.8m。即使與年平均氣溫+5℃時(shí)弧垂比較，變化也有1.4m。

值得注意的是，氣象臺的氣溫是指氣象觀測場距離地面1.5m高自然通風(fēng)良好的百葉箱內(nèi)的溫度，而輸電線路暴曬在烈日下，導(dǎo)線溫度將高于氣象臺所測溫度。由于日照引起溫度偏差，弧垂變化應(yīng)大于理論計(jì)算值。

1.2 高溫天氣使導(dǎo)線接頭溫度升高

并溝線夾易于發(fā)熱的原因主要有：并溝線夾與導(dǎo)線接觸面積較??；并溝線夾通過螺柱壓接，要適應(yīng)不同溫度，壓力隨溫度變化而變化，導(dǎo)流能力不穩(wěn)；并溝線夾屬于開放式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線與線夾暴露多，電、化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，表面產(chǎn)生氧化層，增加接觸電阻，減小導(dǎo)流能力；并溝線夾接頭制作和運(yùn)行過程中容易損壞和松動(dòng)。在冬季寒冷時(shí)，氣溫較低，利于熱量的傳導(dǎo)、對流，過熱問題暴露較少；在夏季高溫天氣時(shí)，氣溫較高，散熱條件不利，并溝線夾熱量積聚，造成溫度顯著升高，同時(shí)在溫度較高情況下，導(dǎo)線及并溝線夾氧化加快，接觸電阻更大，接頭溫度會更高，形成惡性循環(huán)，最終可能導(dǎo)致斷線，釀成事故。

2 高溫天氣對設(shè)備的間接影響

2.1 高溫天氣使樹木等生長速度加快

高溫天氣下，各類植物在日照充足、水源豐富時(shí)，生長速度明顯加快，特別是樹木，年生長高度在1～3m之間，主要集中在夏季高溫時(shí)節(jié)。楊樹是北方地區(qū)的主要生長樹種，樹干筆直，高溫天氣使得導(dǎo)線與下方的樹木距離變小，容易發(fā)生導(dǎo)線對樹木放電的故障。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輸電線路夏季多發(fā)的故障主要有：雷擊、鳥糞閃絡(luò)、樹木。因此，高溫天氣對輸電設(shè)備的間接影響就反映在導(dǎo)線對樹木等的安全距離不足上。

2.2 高溫天氣使運(yùn)行人員巡視質(zhì)量下降

在高溫時(shí)節(jié)，由于平原地段農(nóng)作物遍地，山區(qū)地段荊棘密布，致使巡視路徑復(fù)雜，工作強(qiáng)度加大，人員到位情況變差，設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)率降低。而且，與其他季節(jié)相比，視野變得相對狹窄，通道內(nèi)的情況不易觀察，容易忽略樹木、交叉跨越的各類線路以及其他障礙物。1997年，某公司曾發(fā)生過導(dǎo)線對玉米地內(nèi)一棵不易觀察的小楊樹放電的故障。

2.3 高溫天氣使電網(wǎng)運(yùn)行方式突然變化機(jī)率增加

由于高溫天氣下用電負(fù)荷快速增長，增加了輸電線路的輸送功率，這本身就是對設(shè)備的直接影響。另一方面，高溫天氣下，各類設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率增加，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行方式會突然變化，潮流改變，可能使系統(tǒng)中某些設(shè)備出現(xiàn)過負(fù)荷情況，誘發(fā)電網(wǎng)事故。2006年夏季，某公司就發(fā)生過在一條線路檢修狀態(tài)下，另一條線路因?qū)Ь€接頭斷線跳閘，引起第三條線路過負(fù)荷，使導(dǎo)線對下方交叉線路放電，導(dǎo)致2座變電站全站失電的事故。

3 高溫天氣對輸電設(shè)備的影響

3.1 加強(qiáng)巡視管理

巡視是掌握設(shè)備運(yùn)行情況和運(yùn)行環(huán)境變化的基本方法，通過巡視檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)事故的各類問題，提前采取措施。

3.1.1 加強(qiáng)巡視周期管理

《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》(DL/T741-2001)規(guī)定，每月巡視1次設(shè)備?！都芸账碗娋€路運(yùn)行規(guī)程》是2001年發(fā)布的，是基于當(dāng)時(shí)的設(shè)備制造水平、運(yùn)行管理水平、在線監(jiān)測水平制訂的。2000年至2010年10 a間，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，先進(jìn)設(shè)備技術(shù)相繼應(yīng)用，運(yùn)行模式隨之變化，各單位逐步開展?fàn)顟B(tài)巡視檢修，適應(yīng)著新的形勢。

狀態(tài)巡視要根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、天氣變化、負(fù)荷增減、設(shè)備狀況、運(yùn)行環(huán)境等調(diào)整巡視周期，要避免巡視空白或盲目延長巡視周期。在夏季高溫時(shí)節(jié)，每月巡視不宜少于1次，極端天氣后還應(yīng)及時(shí)安排特巡檢查。

3.1.2 加強(qiáng)巡視質(zhì)量管理

巡視是對設(shè)備運(yùn)行情況和運(yùn)行環(huán)境的全面檢查，但是，不同設(shè)備在不同時(shí)期、不同運(yùn)行環(huán)境下有不同特點(diǎn)。因此，在夏季高溫時(shí)節(jié)，要明確各條線路巡視檢查的重點(diǎn)區(qū)段和重點(diǎn)項(xiàng)目，特別是導(dǎo)線對樹木、交叉跨越線路、房屋的距離以及導(dǎo)線接頭連接情況等，應(yīng)以作業(yè)指導(dǎo)書的形式，嚴(yán)格控制巡視檢查的流程和質(zhì)量，防止漏巡或漏項(xiàng)。要對巡視人員進(jìn)行必要的技能培訓(xùn)，應(yīng)用“29點(diǎn)巡視法”（某供電公司總結(jié)的一種多角度全方位立體巡視方法）準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀況。

3.2 加強(qiáng)檢測管理

檢測是精確掌握設(shè)備運(yùn)行狀況的重要手段。近年來采用的在線監(jiān)測技術(shù)，在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下，可獲知設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，特別是能以無線通訊的方式隨時(shí)傳輸?shù)街付ㄎ恢茫瑸闄z測工作提供便利。

3.2.1 加強(qiáng)現(xiàn)場檢測管理

檢測應(yīng)將普測和重點(diǎn)監(jiān)測相結(jié)合。在普測的基礎(chǔ)上，找出設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)和重點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備。各類測試都應(yīng)記錄當(dāng)時(shí)天氣情況、氣溫、線路輸送功率，并進(jìn)行必要的折算，判斷是否滿足規(guī)程要求。對處在監(jiān)界狀態(tài)的設(shè)備，要精確復(fù)測，對比分析，密切注意動(dòng)態(tài)。對超過運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。

導(dǎo)線接頭溫度與線路輸送功率關(guān)系十分緊密。在線路輸送功率較小時(shí)，即使接頭接觸不良，一般不會有發(fā)熱現(xiàn)象。但是，在輸送功率較大時(shí)，接觸不良的接頭溫度會迅速升高。因此，監(jiān)測導(dǎo)線接頭溫度應(yīng)選擇在線路輸送功率較大時(shí)段。導(dǎo)線接頭測溫采用紅外成像儀時(shí)，應(yīng)避開強(qiáng)烈太陽光，最好在早晚進(jìn)行測試。連續(xù)對比測試時(shí)，要實(shí)行定點(diǎn)測試（在固定的測試地點(diǎn)，測試固定目標(biāo)點(diǎn)）。

3.2.2 加強(qiáng)在線檢測管理

在線監(jiān)測裝置分兩種形式，一種是就地反映當(dāng)時(shí)狀況，如變色貼片測試溫度（貼片的顏色隨溫度改變，便于巡視人員觀察）；另一種是遠(yuǎn)程傳輸實(shí)時(shí)信息，如導(dǎo)線或接頭溫度測試儀，可以將導(dǎo)線或接頭溫度通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到手機(jī)或其他監(jiān)測系統(tǒng)。加強(qiáng)在線檢測管理就是要注意檢查檢測裝置的可用性和準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)有較大變化時(shí)，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場檢查測試確認(rèn)，有疑問的應(yīng)跟蹤。

3.3 加強(qiáng)運(yùn)行分析

輸電設(shè)備在夏季高溫天氣運(yùn)行工作有規(guī)律可循，而且各個(gè)設(shè)備又有各自的特點(diǎn)。加強(qiáng)運(yùn)行分析，對設(shè)備和環(huán)境以及電網(wǎng)進(jìn)行細(xì)致摸排，提前采取應(yīng)對措施，會收到事半功倍的效果。

3.3.1 加強(qiáng)設(shè)備分析

掌握并溝線夾接頭數(shù)量，有無發(fā)熱現(xiàn)象；掌握導(dǎo)線斷股和嚴(yán)重?fù)p傷情況；掌握在臨界狀態(tài)的交叉跨越物、苗圃或樹木；掌握導(dǎo)線對公路垂直距離裕度較小的情況；掌握線路附近施工作業(yè)可能通過大型機(jī)械的區(qū)段；掌握重載線路；掌握歷年發(fā)生較多的問題。通過對上述情況的分析，確定出重點(diǎn)線路、區(qū)段、部件，并進(jìn)行監(jiān)控。

3.3.2 加強(qiáng)檢測分析

建立測試臺帳，把歷次測試資料記錄在案，要通過歷史數(shù)據(jù)的橫向縱向?qū)Ρ?，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)規(guī)律性或個(gè)性問題，提出測試重點(diǎn)、改進(jìn)測試方法。對紅外成像的設(shè)備，要建立圖譜庫。

3.3.3 加強(qiáng)電網(wǎng)分析

要掌握電網(wǎng)正常運(yùn)行方式，確定變電站是否滿足N-2≥1的要求。如果滿足，則認(rèn)為電網(wǎng)強(qiáng)大，運(yùn)行方式靈活。如果不滿足N-2≥1，只滿足N-1≥1的要求，在一條線路檢修或故障時(shí)，要對另一條線路進(jìn)行特巡檢查。如果是單電源變電站，要高度重視電源線路的運(yùn)行維護(hù)、測試，防止發(fā)生變電站全停事故。

一般情況下，變電站有兩條電源線路時(shí)，采用一主一備（受電側(cè)變電站開關(guān)熱備） 方式，在主供線路失電情況下，備用線路自動(dòng)投入。在選擇主供線路時(shí)，應(yīng)對兩條線路進(jìn)行評估、對比，要盡量選用導(dǎo)線截面大、設(shè)備健康水平高、運(yùn)行穩(wěn)定的線路。

要加強(qiáng)與調(diào)度系統(tǒng)的溝通與聯(lián)系，提前掌握電網(wǎng)方式安排，及時(shí)掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)情況，在電網(wǎng)方式發(fā)生重大變化時(shí)應(yīng)及時(shí)分析、應(yīng)對。

4 結(jié)論

高溫天氣對輸電設(shè)備的影響較大，分為直接影響和間接影響，共同作用下可能造成導(dǎo)線對下方物體的安全距離不足而放電及導(dǎo)線接頭的發(fā)熱斷線，進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)事故。加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理，適時(shí)開展測試檢查，及時(shí)組織技術(shù)分析，合理安排電網(wǎng)方式，積極處理設(shè)備隱患，提前準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案，是應(yīng)對高溫天氣對設(shè)備影響的主要措施。

［1］ 中國人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會.DL/T5092-1999 110～500 kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，1999:18.

［2］ 中國人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會.DL/T741-2001架空送電線路運(yùn)行規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2001:7.

The Influences of High Tem perature on Transm ission Equipment and Countermeasures

ZHANG Shu-lin
（Xinzhou Power Supply Com pany，Xinzhou，Shanxi 034000，China）

It analyses the direct and indirect influences of high temperature on transmission equipment and the possible consequences，based on which，threemeasures are proposed as strengthening patrol，detection and power gridmanagement.

high temperature；transmission equipment；influence；measures

TM72

A

1671-0320-（2011）03-0035-03

2010-12-05，

2011-03-15

張樹林（1968-），男，山西五臺人，2001年畢業(yè)于太原工業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)，高級工程師，從事輸電線路的維護(hù)檢修管理工作。