一起220 kV線路與10 kV交叉跨越放電跳閘分析

楊道文,傅 中，季 坤，程登峰，任玉華，李 明

1.安徽省電力科學(xué)研究院，安徽合肥，230601；2.安徽省電力公司生技部，安徽合肥，230601 3.淮北供電公司，安徽淮北，233000；4.宿州供電公司，安徽宿州，234000

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，輸電線路越來(lái)越密集，不同電壓等級(jí)的線路平行、交叉跨越也越來(lái)越多。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，線路外部環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜，因此，防高電壓等級(jí)線路對(duì)低壓線路、樹(shù)木等的交叉跨越放電是線路防外破工作的重點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了一起典型的220 kV線路對(duì)10 kV低壓線路的交叉跨越放電跳閘，具有代表性。

1 線路故障情況介紹

2010年5月20日12時(shí)，A公司220 kV線路A相保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合閘動(dòng)作成功。當(dāng)時(shí)天氣為晴天，氣溫31℃。經(jīng)故障巡查，故障點(diǎn)位于該條線路84～85#之間(距離85#塔214.7 m,距離84#塔186 m)。此處220 kV線路A相(左邊相)導(dǎo)線有明顯放電麻點(diǎn)，受損輕微，在放電點(diǎn)處B公司新建的10 kV線路從A公司220 kV線路下方穿越，B公司10 kV線路中相導(dǎo)線燒斷落地。隨后B公司對(duì)10 kV線路進(jìn)行了搶修，該段線路改為電纜入地。17時(shí)16分，220 kV線路恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

A公司220 kV線84#桿、85#桿型均為ZGX(水泥直線桿)，呼高21 m，為單回路架設(shè)。地處B市境內(nèi)，位于鄉(xiāng)村路邊。故障位置為A相(左邊相)，分析為交叉跨越放電。

2 故障線路運(yùn)行情況

2.1 A公司220 kV線運(yùn)行情況

A公司220 kV線路于1982年12月22日投運(yùn)，線路全長(zhǎng)37.55 km。導(dǎo)線型號(hào)LGJQ-400/50，84#桿、85#桿外絕緣配置相同，XWP8-70×13片單聯(lián)懸垂串,絕緣子、金具組合串長(zhǎng)2 186 mm(其中絕緣子長(zhǎng)度1 898 mm)。84～85#所在耐張段為78～91#，耐張段長(zhǎng)4 973 m，代表檔距385 m。

2.2 B公司10 kV線路建設(shè)運(yùn)行情況

B公司10 kV線路為郊區(qū)農(nóng)電線路，始建于上世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)采用8 m預(yù)應(yīng)力桿和16 mm2鋼芯鋁絞線架設(shè)。原部分線路在田地中央敷設(shè)，2009年12月，為提高該線路供電可靠性，B公司對(duì)該線路進(jìn)行了改造，將原部分線路走廊整體遷移到村村通道路邊，新線路全線與原線路路徑基本平行，相距23～27 m，改造后桿塔為12 m預(yù)應(yīng)力桿。

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)情況

2010年5月25日，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)尺寸進(jìn)行了實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)工具為B公司提供的超聲測(cè)距儀和A公司提供的絕緣測(cè)量桿，兩種工具同時(shí)使用，測(cè)量結(jié)果如下：

表1 5月26日實(shí)測(cè)結(jié)果

測(cè)量結(jié)果以測(cè)量桿為準(zhǔn)，即220 kV線路A相故障點(diǎn)處對(duì)公路地面距離7.35 m，10 kV線路13#桿頂對(duì)公路地面距離6.8 m，桿塔頂端原有支柱絕緣子，且中相高于兩邊相，故障后13～14#段導(dǎo)線改成電纜入地，支柱絕緣子拆除。故障當(dāng)天實(shí)測(cè)兩線交跨距離為0.44 m，因此,故障點(diǎn)處10 kV線路故障相中相導(dǎo)線高應(yīng)為7.35-0.44=6.91(m)。

220 kV線84#桿、85#桿呼高21 m，絕緣子、金具組合串長(zhǎng)2.186 m，在2009年,重建10 kV線路桿塔時(shí)將桿塔移至路邊，路面比原基礎(chǔ)面高1.15 m，因此,B公司新架10 kV桿與老桿相比抬高了1.15 m，相對(duì)于220 kV導(dǎo)線高度被降低了1.15 m。

4 故障點(diǎn)弧垂及交叉跨越隨溫度變化理論計(jì)算分析

4.1 弧垂變化情況

故障點(diǎn)距220 kV線路84#桿186 m，距220 kV線路85#桿214.7 m，接近弧垂最低點(diǎn)，故障放電點(diǎn)與弧垂最低點(diǎn)弧垂較接近，導(dǎo)線隨溫度變化情況如下，包括弧垂最低點(diǎn)和故障點(diǎn)處弧垂。故障點(diǎn)處溫度33℃與0℃時(shí)弧垂變化約為1.654 m。

4.2 交叉跨越距離變化情況

220 kV線路故障放電點(diǎn)對(duì)公路距離和兩條線交差跨越距離隨溫度變化情況如表2。

表2 220 kV線路故障放電點(diǎn)對(duì)公路距離和故障點(diǎn)處兩條線交差跨越距離

5月26日，測(cè)量當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為33℃，交叉跨越距離計(jì)算值為0.54 m，與故障當(dāng)天所測(cè)交叉跨越距離0.44 m基本一致，220 kV線路對(duì)公路地面距離計(jì)算值為7.45 m，實(shí)測(cè)值為7.35 m，誤差滿足架空送電線路運(yùn)行規(guī)程3%的規(guī)定。

5 故障原因分析

(1)此次線路故障跳閘主要原因?yàn)?20 kV線路與10 kV線路交叉跨越距離不足，造成兩條線路放電跳閘。根據(jù)DL/T 741-2001架空送電線路運(yùn)行規(guī)程，220 kV輸電線路與電力線路交叉跨越距離應(yīng)滿足4 m的要求[1]。

(2)該條220 kV線路弧垂隨溫度變化較大，溫度33℃與0℃時(shí)弧垂變化近2 m，交叉跨越距離也隨之發(fā)生變化；10 kV線路按0℃時(shí)施工，與220 kV線路交跨也僅2.194 m，不滿足規(guī)程要求[2]。

(3)10 kV線原線路位于麥地中，其桿塔基礎(chǔ)與220 kV線路桿塔基礎(chǔ)位于同一水平面，遷移后新建線路位于鄉(xiāng)村公路邊緣，兩條線路交叉跨越處位于鄉(xiāng)村公路上方，公路使新建10 kV線路桿塔基礎(chǔ)面升高1.15 m，實(shí)際降低了220 kV線路的對(duì)地和對(duì)10 kV導(dǎo)線高度。

6 結(jié) 論

(1)輸電線路在交叉跨越架線施工時(shí)，應(yīng)按照規(guī)程要求，根據(jù)導(dǎo)線運(yùn)行溫度+40℃，若導(dǎo)線按允許溫度+80℃設(shè)計(jì)時(shí)[3]，導(dǎo)線運(yùn)行溫度取+50℃情況對(duì)高壓架空輸電線路弧垂進(jìn)行校核。

(2)線路施工中采取雙桿目測(cè)測(cè)量法判定交叉跨越距離易產(chǎn)生誤差，應(yīng)使用測(cè)量工具進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T 5092-1999 110 kV-500 kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S]．北京：中國(guó)電力出版社，1999

[2]張殿生．電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．2版．北京：中國(guó)電力出版社，2003

[3]GB 50545-2010 110 kV-750 kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010