220 kV架空輸電線路相雙分裂垂直排列導(dǎo)線粘連原因及對(duì)策研究

金寧欣

摘 要：在電網(wǎng)運(yùn)行中雙分裂垂直排列導(dǎo)線會(huì)在多種因素的影響下而出現(xiàn)粘連故障，在實(shí)際管理中應(yīng)針對(duì)導(dǎo)致粘連的因素進(jìn)行對(duì)策選擇，以降低網(wǎng)絡(luò)內(nèi)粘連故障出現(xiàn)的概率。

關(guān)鍵詞：垂直分裂導(dǎo)線；粘連故障；影響因素；控制對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TM726.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）21-0124-02

1 架空輸電線路雙分裂垂直導(dǎo)線粘連原理分析

在實(shí)際的線路設(shè)計(jì)中，220 kV輸電線路垂直排列的雙分裂導(dǎo)線通常不會(huì)使用間隔棒，在運(yùn)行中就可將其看作是并列平行的導(dǎo)線，通過(guò)方向相同的電流，兩根導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)相互吸引的磁場(chǎng)。運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線之間的磁力場(chǎng)很小不會(huì)相互吸引而粘連。但是在實(shí)際運(yùn)行中如果遇到外部因素干擾，如溫差、工作老化、同相導(dǎo)線子線間距過(guò)小等因素會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線之間的距離發(fā)生改變，在外部因素的影響還會(huì)導(dǎo)致其受力不均勻的情況，最終導(dǎo)致二者相接觸而粘連，即電流足夠大而導(dǎo)線的距離足夠近，則磁場(chǎng)就會(huì)導(dǎo)致二者相互粘連。這種趨勢(shì)會(huì)不斷延續(xù)，直至延伸到導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的位置，最終終止在金具的作用點(diǎn)，這就是導(dǎo)線相互粘連的基本原理。

2 導(dǎo)致導(dǎo)線粘連的基本因素分析

①自然因素影響。架空線路是暴露咋自然環(huán)境下進(jìn)行工作的，因此外部的自然因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，如風(fēng)的影響。導(dǎo)致導(dǎo)線粘連的最大誘因也就是大風(fēng)的影響，如果風(fēng)力達(dá)到一定程度是，雙分裂導(dǎo)線上下導(dǎo)線就會(huì)出現(xiàn)不同程度的擺動(dòng)，其幅度不同。風(fēng)力越大其擺動(dòng)幅度越大，如果達(dá)到一定擺動(dòng)幅度下就會(huì)導(dǎo)致兩條導(dǎo)線距離接近，在導(dǎo)線磁力場(chǎng)的影響下就會(huì)使之粘連。通常這樣的情況出現(xiàn)在大風(fēng)季節(jié)或者風(fēng)口位置等，而檔距越大的雙分裂線在風(fēng)力的影響下擺動(dòng)幅度越大，從而造成粘連的可能性也就會(huì)增加。如某一條架空線路，其中一段的檔距達(dá)到500 m，該線路因?yàn)槭┕ぜ茉O(shè)等因素，在大風(fēng)的影響下反復(fù)出現(xiàn)風(fēng)擺，使得導(dǎo)線沿著懸垂線夾方向出現(xiàn)竄動(dòng)，造成同相子導(dǎo)線的間距小于400 mm，從而形成了粘連。

②溫度因素影響。溫度對(duì)線路的影響來(lái)自于熱脹冷縮的物理原理，在實(shí)際的工作中導(dǎo)線會(huì)因?yàn)闇囟鹊纳叨鴮?dǎo)致其弧垂增加，因?yàn)閷?dǎo)線的弧垂是影響雙分裂導(dǎo)線間距的重要因素，如果因?yàn)閷?dǎo)線的弧垂發(fā)生改變就會(huì)同時(shí)影響同相分裂導(dǎo)線的子線間距，進(jìn)而影響其粘連的概率。如上面的子導(dǎo)線的溫度升高，其弧垂會(huì)增加，結(jié)果就是導(dǎo)致其與下面的子導(dǎo)線距離靠近，在靠近至一定的程度后就會(huì)受到磁力場(chǎng)的影響，兩根導(dǎo)線相互吸引而發(fā)生粘連。導(dǎo)致溫度改變的因素較為復(fù)雜，導(dǎo)線的電阻差異會(huì)導(dǎo)致電流發(fā)熱的程度不同，日照條件的差異也會(huì)導(dǎo)致溫度差，導(dǎo)線質(zhì)量差異也會(huì)導(dǎo)致溫度不同，這些都會(huì)導(dǎo)致分裂導(dǎo)線間出現(xiàn)溫度差異。在研究中發(fā)現(xiàn)：針對(duì)不同的檔距進(jìn)行分析，在300 m、400 m檔距時(shí)，上下導(dǎo)線的溫度相差10？觷時(shí)，子導(dǎo)線的弧垂變化可以達(dá)到0.4～0.9 m。而在運(yùn)行中測(cè)試發(fā)現(xiàn)，分裂導(dǎo)線發(fā)生粘連的時(shí)候，其上下子導(dǎo)線的溫度差通常是在10℃上下。而運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在冬季環(huán)境下，導(dǎo)線運(yùn)行中不易發(fā)生粘連，這就說(shuō)明冬季環(huán)境溫度低，導(dǎo)線的熱量散發(fā)較快，不易導(dǎo)致導(dǎo)線升溫而出現(xiàn)弧垂改變，不易出現(xiàn)粘連故障。所以溫度是同相分裂子導(dǎo)線發(fā)生粘連的另一個(gè)重要影響因素。

③導(dǎo)線的負(fù)荷增加。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)粘連的導(dǎo)線往往是運(yùn)行負(fù)荷較大的網(wǎng)絡(luò)與段落，這就說(shuō)明導(dǎo)線的負(fù)荷會(huì)影響導(dǎo)線的粘連故障發(fā)生，因此負(fù)荷對(duì)雙分裂導(dǎo)線的運(yùn)行也會(huì)有所影響。正常運(yùn)行過(guò)程中，負(fù)荷電流會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，一旦電流到達(dá)某個(gè)臨界值，兩根導(dǎo)線會(huì)因?yàn)殡娏鞯呢?fù)荷增加而出現(xiàn)更大的磁力場(chǎng)，此時(shí)電磁吸引會(huì)增加，此時(shí)如果導(dǎo)線距離不變則會(huì)增加相互吸引并粘連的概率，如果滿足了距離要求就會(huì)發(fā)生粘連故障。如：按照常規(guī)設(shè)置導(dǎo)線距離控制在400 mm，導(dǎo)線型號(hào)為2×LGJ-400/35，在負(fù)荷電流達(dá)到800 A的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)粘連故障，此時(shí)這個(gè)負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到最大負(fù)荷能力或者超標(biāo)50%以上，這就導(dǎo)致上下導(dǎo)線的電磁力增加到最大，如果上下導(dǎo)線之間的電磁力大于導(dǎo)線的自重就會(huì)發(fā)生粘連，這是正常運(yùn)行情況下負(fù)荷增加而增加了粘連概率。另外，還有一種情況就是因?yàn)楣收隙鸬碾娏髟黾?。這樣的情況會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線電流激增，因此容易導(dǎo)致電磁力驟然增加而導(dǎo)致粘連。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，在雷電故障中導(dǎo)線粘連的概率不大，但是如果雷電大風(fēng)天氣下，雷電與大風(fēng)共同作用增加了粘連的概率，因此此環(huán)境下故障電流的影響不大。

3 控制雙分裂導(dǎo)線粘連故障的對(duì)策

①新建線路設(shè)計(jì)。在新建的220 kV線路中，雙分裂導(dǎo)線垂直設(shè)置線路應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與規(guī)范施工，其導(dǎo)線的截面應(yīng)大于300 mm，上下導(dǎo)線的分裂距離應(yīng)進(jìn)行控制，通常按照600 mm設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮施工中的誤差在+100 mm，因此在最為惡劣的環(huán)境下也可以保證分裂線間距保持600～700 mm之間；如果是截面小于300 mm的導(dǎo)線，上下子導(dǎo)線之間的距離應(yīng)控制在500 mm，考慮施工中的誤差在+100 mm，這樣就可保證實(shí)際運(yùn)行中的最小間距500～600 mm；施工中應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行盡量采用同步平衡的方式完成架線，以此確保上下導(dǎo)線在檔距中控制在允許的誤差之內(nèi)，在驗(yàn)收中還應(yīng)進(jìn)行復(fù)核，測(cè)量其同相導(dǎo)線子線間距，將施工誤差控制在0～100 mm范圍之內(nèi)。相雙分裂垂直排列導(dǎo)線的懸垂線夾結(jié)構(gòu)型式，仍可采用獨(dú)立懸掛上下分掛的方式完成設(shè)置。

②已有線路對(duì)策。對(duì)既有線路進(jìn)行改造，運(yùn)行中的220 kV雙分裂已經(jīng)安裝400 mm間距設(shè)置，其截面通常在150～400 mm，其雙分裂垂直排列導(dǎo)線單據(jù)中段的距離會(huì)小于350 mm，此時(shí)就應(yīng)對(duì)線路進(jìn)行檢修和改造，會(huì)同電力設(shè)計(jì)部門(mén)，結(jié)合實(shí)際對(duì)導(dǎo)線風(fēng)偏、交叉跨越、對(duì)地間距等進(jìn)行校驗(yàn)和分析，在根據(jù)實(shí)際的實(shí)施的難度因地制宜的進(jìn)行導(dǎo)線調(diào)整，如：適當(dāng)?shù)氖站o上下雙分裂線的上子導(dǎo)線，并適當(dāng)?shù)南抡{(diào)放松下子導(dǎo)線，使得上下間距大于500 mm；或者在上下子導(dǎo)線之間增加間隔棒，以此增加其上下間距。

③強(qiáng)化管理與控制。在實(shí)際管控中應(yīng)對(duì)系統(tǒng)輸送容量近規(guī)劃和控制，避免長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)超負(fù)荷的情況；強(qiáng)化與改進(jìn)相關(guān)線路走廊的選擇，針對(duì)本地相關(guān)粘連故障進(jìn)行資料分析，針對(duì)地區(qū)性的情況進(jìn)行線路選擇和線路設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)大跨越、大檔距、大高差、風(fēng)口等進(jìn)行氣象資料分析與對(duì)比，并依此進(jìn)行桿塔設(shè)置與間距選擇。

4 結(jié) 語(yǔ)

雙分裂導(dǎo)線粘連出現(xiàn)的因素較多，因此在實(shí)際的工作中應(yīng)加強(qiáng)新投產(chǎn)線路驗(yàn)收工作，保證新建線路在架設(shè)過(guò)程中可以按照相關(guān)規(guī)定設(shè)置子導(dǎo)線間距。在設(shè)備運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)對(duì)線路進(jìn)行排查，對(duì)大檔距的線路段及時(shí)調(diào)整，保證間距在500 mm，利用停電檢修進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)應(yīng)按照實(shí)際需求對(duì)金具進(jìn)行改進(jìn)，增設(shè)或增加間隔棒的數(shù)量及尺寸等措施來(lái)增加子導(dǎo)線的距離，從而降低粘連幾率。

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