宋廷安連云港供電公司,江蘇連云港 222004
2009年2月12日零時43分,沿海電力系統(tǒng)某35kV電力線路故障跳閘,重合閘成功;當日15時14分,該線路再次故障跳閘,重合閘不成功;經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該線路25#、26#塔之間導(dǎo)線有故障點,故障點距25#塔約80m。
該電力線路25#、26#塔跨越高速公路,所以兩個上字型跨越塔的呼稱高為30m,兩塔之間的檔距為203m,跨越塔兩端24#、27#塔均為15m呼稱高,由于要建設(shè)跨越該35kV線路的110kV電力線路,將35kV線路的26#塔的呼稱高降為22.5m,塔頭三角排列改為水平排列,三角排列的上線變?yōu)樗脚帕械闹芯€,并且中線的懸垂串改為V型串,這個方案于2008年11月實施。
故障跳閘后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),在事故檔內(nèi)中相與邊相導(dǎo)線上有放電痕跡。并且,三相導(dǎo)線弧垂不一致,中線(上導(dǎo)線)弧垂偏大;當天氣溫9~18℃,風(fēng)力5~6級,因該線路接有小火電站,故障發(fā)生后隨即進行處理,將不一致的弧垂調(diào)整后送電運行。
這一次電力線路故障的處理是及時的,送電以后至今沒有再發(fā)生相間導(dǎo)線相碰事故,此文僅就故障原因及其經(jīng)驗教訓(xùn)進行探討。
首先是導(dǎo)線弧垂為什么變大?它大了多少?在這里有必要作一個簡單討論;經(jīng)了解25#、26#之間檔距為203m,24#、25#和26#、27#之間檔距為150m;25#、26#塔呼稱高30m,24#、27#塔呼高15m;因為待建的110kV電力線路要跨越26#塔的一側(cè),其呼高由30m降為22.5m; 26#塔降低導(dǎo)線懸掛施工后,沒有及時調(diào)整三相導(dǎo)線的弧垂;由于26#塔是跨越塔,呼稱高降低了7.5m,則導(dǎo)線多出了一段線長ΔL。
多出的線長在25#、26#檔分配的長度為:
ΔL1=0.42×203(150+203+150)=0.17(m)
同理由于導(dǎo)線懸掛點降低,可得上導(dǎo)線線長增加為:
ΔL上=0.95(m)
在25#、26#檔分配的長度為:
ΔL2=0.38(m)
由于檔內(nèi)增加了線長,根據(jù)
可見導(dǎo)線高度調(diào)整后,上導(dǎo)線的弧垂比邊導(dǎo)線增加了1.83m。
現(xiàn)在再討論導(dǎo)線高度調(diào)整后其相導(dǎo)線之間的距離:
取過26#塔的導(dǎo)線懸掛點的順線路水平線為X軸,26#塔的軸線為Y軸,對于25#、26#塔檔內(nèi)的上導(dǎo)線和邊導(dǎo)線,在該坐標系中的投影方程為:
仍然選過26#塔的導(dǎo)線懸掛點的順線路水平線為X軸,選26#塔的水平橫擔的軸線為Y軸,則如前述,上導(dǎo)線和邊導(dǎo)線在此坐標系中投影的方程為:
經(jīng)數(shù)學(xué)處理,上(中)導(dǎo)線和邊導(dǎo)線之間的最小空間距離為:
d=1.71m
至此,這一起相導(dǎo)線碰線故障的原因已經(jīng)顯現(xiàn),26#塔三相導(dǎo)線的高度調(diào)整后,導(dǎo)致25#、26#檔內(nèi)上線與中線弧垂差已達1.83m,而兩相導(dǎo)線的最小空間距離僅有1.71m,在當天五級風(fēng)的吹動下,導(dǎo)線的的不同期擺動導(dǎo)致發(fā)生碰線短路故障已經(jīng)不可避免。
首先,施工隊伍在導(dǎo)線調(diào)整后沒有及時調(diào)整弧垂,直接導(dǎo)致了這一次碰線故障,固然有施工結(jié)束將近傍晚,照明不足等客觀原因,觀測、調(diào)整弧垂工作沒有安排,亦反映了施工隊伍經(jīng)驗不足,考慮問題不全面。
其次,在26 #塔塔頭的方案沒有全面考慮,固然碰線的主要原因是上、邊導(dǎo)線的弧垂差值太大導(dǎo)致;但26#塔的中線(上導(dǎo)線)的懸掛點采用V型絕緣子串,使26#塔三相導(dǎo)線的絕緣子串在水平風(fēng)力吹動下不能同期擺動,,這加大了三相導(dǎo)線在風(fēng)吹擺動不同期的幾率。即使在導(dǎo)線懸掛點降低的同時調(diào)整了弧垂,正常的弧垂亦達到2.9m,而該檔最小線間距離僅1.71m,在不利的氣象條件組合下發(fā)生碰線的可能性仍然存在。
比較合適的做法,是一個耐張段中不在某一基塔上設(shè)計一相V型串,如果一定要在一個單塔上設(shè)計V型串,則必須將該塔的橫擔尺寸加大,并校核絕緣子搖擺角不同對導(dǎo)線的擺動幅度的影響,導(dǎo)線間的凈空距離,使之在不利條件組合下能夠安全運行。
1)在城市快速發(fā)展的當今,經(jīng)常要移動、遷建、改動電力線路桿塔,在移、遷、改動工作以后,要按電力建設(shè)程序一步一步做完,不因電壓低而忽視,不因時間緊任務(wù)重而省略。
2)如因城市建設(shè)需要移、遷、改動電力桿塔,在制定改造桿塔塔頭方案時,一定要留有余地,對定型鐵塔塔頭改動后一定要全面校核。
[1]電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊[S].中國電力出版社,1989,1.