張夢娟
(大唐河南清潔能源有限責任公司,河南 鄭州 450000)
高壓輸電線路一般架空在復雜的外界環(huán)境中,裸露在大氣中,直接經(jīng)歷風吹日曬,受到了各種環(huán)境因素的影響。輸電線路必須有較強的機械強度和不易破壞的特性。架空輸電線路會受到當?shù)貙嶋H氣溫變化、雨雪侵襲、大風冰雹等惡劣天氣的影響。有時候輸電線路架空在山群中,或跨越江河之上。惡劣環(huán)境的影響和地理位置的不利使輸電線路的維護難度增加了不少。
高壓輸電線路的穩(wěn)定運行是非常重要的,它與電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和用戶的需求息息相關,這使我們對它的穩(wěn)定性和安全性要求更高。由于高壓輸電線路架空在戶外環(huán)境中,雨雪雷電、異常大霧、外界損壞都會對輸電線路造成破壞,進而降低其絕緣強度。因此,輸電線路很容易受到外界天氣的影響。在這種特殊情況下的電氣設備更應該保證其運行穩(wěn)定性和安全性。
夏季雷雨頻發(fā),架空輸電線路在運行時最常遇到的危害就是雷擊。輸電線路架設到高空中,更容易受到雷擊破壞。線路遭受雷擊的情況有3種:一是直擊雷導致的過電壓,這種情況是雷擊于線路導線上產(chǎn)生的。二是被反擊的情況,這是雷擊于避雷線上進而反擊到輸電線路上造成的。三是感應過電壓,雷電過大時,擊于線路附近的桿塔上,會在輸電線路上產(chǎn)生感應電壓。雷擊過電壓很容易引起線路單相接地,破壞線路絕緣,導致線路跳閘,造成長時間的供電中斷,直接影響設備的安全穩(wěn)定運行。
在冬季寒冷雨雪天氣中,空氣中濕度會很高,大量的水汽聚集在輸電線路的外表皮,加上氣溫極低,水汽冷凝變成冰塊附著在線路上,造成冰雪傷害。覆冰嚴重時導致線路重力增加,使桿塔兩邊的張力不同,容易引起倒桿的嚴重事故。另一方面結冰的輸電線路隨著氣溫的降低收縮,風吹引起線路震蕩,不斷舞動時間過長,會使塔桿、絕緣子、導線和金具等受到?jīng)_擊而導致嚴重損傷。由此引起的輸電線路倒塌、斷線及跳閘事故會給電力系統(tǒng)的輸電線路造成嚴重損壞,更會威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和供電系統(tǒng)運行的可靠性。
架空輸電線路的運行環(huán)境特殊,情況復雜,覆蓋面廣泛。線路穿過村莊麥田,農(nóng)民在線路經(jīng)過的下方燃燒秸稈等,火焰和濃煙易導致線路跳閘。處在山區(qū)中的輸電線路,在道路施工時,大型吊車和挖掘機在施工時會碰到導線,導致導線破損或直接斷裂,有時甚至會撞壞桿塔。還有些人受利益驅使,偷盜塔材,線路電纜等電力設施,以及在輸電線路下進行違章施工,造成輸電線路的外力破壞。
天氣晴,平均風速4m/s,某風電場綜自報警“35kV線路保護過流I段動作,動作電流23.36A,該線路所帶風機失電,風機、箱變通信中斷,就地檢查線路開關保護裝置,顯示過流I段動作跳閘,就地檢查線路開關確已跳閘,故障相別A、B、C三相。
隨后將此線路開關搖至隔離位,對進線電纜進行絕緣測量。測量結果:相對地A相為6MΩ、B相為6MΩ、C相為6MΩ,相間為0(帶箱變),因故障相別為三相,將此線路開關轉至檢修位,就地對跳閘線路及箱變進行巡檢。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)輸電線路電纜被道路施工隊伍挖斷。
現(xiàn)場立即協(xié)調(diào)備件,準備工具,對破損電纜和通訊光纜進行維修,維修完成后測量該輸電線路絕緣合格,線路試送成功,線路所帶風機隨即恢復正常運行。
天氣晴,風速保持10m/s,某風電場 35kV輸電線路報AB相“過流I段”保護動作跳閘,動作電流71.298A,就地檢查35kV線路開關確已斷開,線路所帶風機電網(wǎng)故障停機。就地測量該跳閘線路電纜A相、B相、C相,三相對地絕緣分別為500MΩ、500MΩ、500MΩ,并組織人員對現(xiàn)場進行排查,各線塔及箱變電纜頭未發(fā)現(xiàn)明顯異常,在該線路上某臺風機旁的兩個線塔周邊存在高大樹木,樹枝已高于架空線路,且高處樹枝存在灼燒痕跡。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件,判斷為天氣原因導致樹枝瞬間觸碰架空線路,導致線路跳閘。風電場人員協(xié)調(diào)附近村民,聯(lián)系人員對線路周圍樹木進行砍伐,消除線路周圍的安全隱患。
隨后運行人員進行該跳閘線路試送工作,試送成功,恢復該線路送電,并逐臺恢復該線路所帶風機。
天氣晴,風速5m/s,某風電場綜自報警“35kV某線路保護零序I段動作”,動作電流為5.20A,線路所帶風機失電,風機、箱變通信中斷。將35kV線路開關搖至隔離位,對跳閘線路進行絕緣測量。測量結果:相對地A相為60MΩ、B相為60MΩ、C相為60MΩ,相間為0(帶箱變)。逐一匯報事故情況后,對線路進行試送工作。綜自報“35kV和寶3522線路保護零序I段動作,動作電流5.21A,就地檢查線路開關保護裝置,顯示零序I段動作跳閘,開關確已跳閘。結合故障錄波和寶3522開關電流故障時刻波形,懷疑A相為故障點。巡檢人員檢查發(fā)現(xiàn)線路所帶一箱變高壓電纜頭A相擊穿;運行人員迅速執(zhí)行安措,由檢修人員對損壞的箱變上塔電纜進行維修恢復工作,35kV線路恢復運行。
初步判斷本次電纜頭擊穿原因為:(1)更換電纜頭過程中,電纜頭外部機械損傷和地形變化受到的拉力,故障點長期受力,經(jīng)過長時間運行,造成故障點持續(xù)發(fā)熱造成擊穿。(2)終端頭本身的缺陷或安裝質(zhì)量不良。
一般情況下,輸電線路的防雷保護措施主要通過架設避雷線,降低接地電阻,安裝線路型避雷器,增設耦合地線以及提高絕緣等級等幾種手段。應對所有的接地裝置進行全面地檢查與維護,一旦發(fā)現(xiàn)線路中存在不良接地的部分,就要及時對其進行修改或調(diào)整,保證架空輸電線路系統(tǒng)安全可靠地運行。
對于電廠來說,要對現(xiàn)場外界氣象環(huán)境進行觀測,熟悉線路情況和規(guī)律,根據(jù)實際情況和常年的經(jīng)驗規(guī)律制定針對性的維護措施。在輸電線路設計初始,應該要考慮到桿塔在不同環(huán)境中的承受能力,充分考慮2個桿塔之間的距離,進行合理地規(guī)劃。在容易覆冰環(huán)境中的輸電線路應縮短2個桿塔之間的距離,降低桿塔倒塌事件發(fā)生的安全風險隱患。除此之外,還要加強對覆冰監(jiān)測裝置的研究,制定冰害事故應急預案,盡可能降低覆冰問題造成的嚴重后果。還可以根據(jù)覆冰問題的實際,使用熱力除冰法或機械除冰法進行除冰。
在輸電線路的前期建設和后期運行中都應該根據(jù)不同情況設置不同的標識牌和警示牌,加大打擊人為損壞高壓輸電線路行為的力度,對附近的人員加強宣傳,提高公眾的認知水平,加強線路巡視維護、綜合治理。
隨著時代的進步和發(fā)展,電力成為了人們的生活必備品。電力企業(yè)不僅要保證高質(zhì)量的電量供應,還要保證電力設備和輸電線路的安全穩(wěn)定運行。電力工作人員要了解輸電線路的特點與作用,調(diào)查分析輸電線路運行中存在的各種安全隱患,從而采取相對應的解決對策,防止安全隱患事故的發(fā)生,保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,促進電力行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展,為我國的現(xiàn)代化建設做出貢獻。