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        某±800 kV特高壓輸電線路地線直線接續(xù)管鼓包分析

        2023-01-03 06:53:56靳義奎韓學(xué)文王春林王洪東牛澤楠霍亞鵬
        青海電力 2022年3期
        關(guān)鍵詞:壓區(qū)鋁管鼓包

        王 庭,靳義奎,韓學(xué)文,王春林,李 涓,王洪東,牛澤楠,霍亞鵬

        (1.青海送變電工程有限公司,青海 西寧 810001;2.國網(wǎng)青海省電力公司超高壓公司,青海 西寧 810021)

        0 引言

        直線接續(xù)管是輸電線路的重要金具之一,用于將導(dǎo)線或避雷線連接,起接續(xù)及導(dǎo)電的作用。目前,采用直線接續(xù)管連接是實現(xiàn)架空輸電線路遠距離不間斷輸電的唯一手段。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,電壓等級越來越高,輸電線路越來越密集,運行年限越來越久,全球氣候變暖加劇短時強對流天氣、暴雨等極端天氣逐年頻發(fā),直線接續(xù)管的性能缺陷已成為影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要因素。本文對運行中的直線接續(xù)管出現(xiàn)的缺陷進行分析,并提出處置和預(yù)防措施,對目前在建及投運的特高壓線路具有參考借鑒意義。

        1 工程概況

        1.1 線路概況

        某±800 kV特高壓輸電線路,投運時間為2017年4月。導(dǎo) 線 采 用6×JL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。線路大號方向左側(cè)避雷線采用OPGW光纜,右側(cè)避雷線采用JLB20A-150鋁包鋼絞線。地線直線接續(xù)管采用JY-150BG-20型。

        1.2 地貌和氣候

        該區(qū)段地形地貌為普通山地,海拔高度1 888 m,溫帶半濕潤氣候,多年平均氣溫10.7 ℃,1月平均氣溫-5.5 ℃,極端最低氣溫-18.8 ℃,年平均降水量642.4 mm,年平均降雨日數(shù)為95 d。設(shè)計覆冰厚度15 mm,設(shè)計風(fēng)速27 m/s。

        1.3 缺陷概述

        2021年4月下旬,該線路運行過程中,運維人員發(fā)現(xiàn)2226號大號側(cè)40 m處地線直線接續(xù)管中部非壓區(qū)部位出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象(如圖1)。鼓包位于直線接續(xù)管靠近檔距中央一側(cè)約230 mm處,且在直線接續(xù)管下部。

        圖1 直線接續(xù)管鼓包照片

        2 缺陷分析

        2.1 壓接工藝

        根據(jù)規(guī)程〔1〕要求,該地線接續(xù)采用對接方式,直線接續(xù)管參數(shù)見表1。

        表1 JY-150BG-20直線接續(xù)管參數(shù)

        1)襯管、鋁管、鋼管穿管及定位

        第一步,首先將兩側(cè)襯管分別穿入兩根地線,其次將鋁管也穿入其中一根地線,最后在一側(cè)地線穿入鋼管。第二步,首先從地線的端部向另一側(cè)量取鋼管長度L的1/2,其次在量取的位置標記定位印記A。最后將地線兩端分別向管口穿入,穿時沿地線絞制方向旋轉(zhuǎn)推入,直至鋼管兩端管口分別與定位印記A重合,如圖2。

        圖2 地線接續(xù)管穿管示意圖

        2)鋼管壓接

        壓接順序:先在鋼管中間壓第一模,然后按壓模順序依次壓接,直至鋼管壓接完畢,如圖3。

        圖3 地線接續(xù)管鋼管壓接示意圖

        3)襯管、鋁管定位

        第一步,先將兩個襯管移動到已壓鋼管兩端,后在襯管外側(cè)標記定位印記B。第二步,首先從壓后鋼管中心向兩端量取鋁管全長的1/2,其次在量取的位置標記定位印記C,最后穿入鋁管,直至兩端管口分別與定位印記點C重合。第三步,從定位印記B向鋁管中心量取襯管長度100 mm,并標記定位印記D,定位印記D至C的區(qū)域為鋁管壓接區(qū),如圖4。

        圖4 地線接續(xù)管鋁管穿管示意圖

        4)鋁管壓接

        壓接順序:由定位印記D向定位印記C逐模進行,如圖5。

        圖5 地線接續(xù)管鋁管壓接示意圖

        2.2 缺陷分析

        通過外觀尺寸測量、滲水試驗〔4〕、弧垂檢查、竣工資料查閱等,結(jié)果表明:

        1)根據(jù)規(guī)程〔1〕要求,對直線接續(xù)管彎曲度進行測量,彎曲度均≤1%,符合規(guī)程〔1〕要求;從鋁管的壓接痕跡觀察,壓模疊模尺寸>10 mm,無飛邊毛刺,外觀完好,無扭曲裂紋現(xiàn)象,符合規(guī)程〔1〕要求;對鋁管對邊距進行測量,共取得四組對邊距測量值(見表2),亦符合規(guī)程〔1〕要求(壓后推薦值S=41.48 mm)。

        表2 對邊距測量值

        2)由于2226號地線懸掛點高差較大,直線接續(xù)管管口向2226號側(cè)呈“仰勢”,如圖6所示。地線掛點2226號較2227號高110 m、較2225號高36 m(見表3),故2226號直線塔為壓力檔。該直線接續(xù)管位于2226號大號側(cè)40 m處,直線接續(xù)管靠2226號側(cè)管口高、靠2227號側(cè)管口低,若遇到降水天氣,2226號地線線夾處積水將會沿著地線往直線接續(xù)管管口流入,極易造成積水。

        圖6 地線懸掛點高差示意圖

        表3 2225號-2227號耐張段相關(guān)參數(shù)

        3)采用紅色液體在直線接續(xù)管管口高的一側(cè)灌入,等待約30 min后,肉眼可見紅色液體從另一側(cè)管口滲出。

        4)查閱地線百米弧垂表竣工弛度,并經(jīng)現(xiàn)場實測,弧垂誤差值符合規(guī)程〔1〕要求,見表4。

        表4 地線弧垂對比

        5)由于地線長期承受拉力作用,單絲直徑在一定程度上減小,但通過對比分析發(fā)現(xiàn)地線單絲直徑仍符合規(guī)程〔3〕要求。

        6)查閱竣工資料中地線直線壓接評級記錄表及地線直線接續(xù)管隱蔽工程簽證記錄,數(shù)據(jù)均符合規(guī)程〔2〕要求。

        7)查閱竣工資料中液壓機、壓鉗、壓模、操作人員證件、地線直線接續(xù)管等質(zhì)量證明文件均符合規(guī)程〔2〕要求。

        8)查閱張力架線施工作業(yè)指導(dǎo)書,導(dǎo)地線直線接續(xù)管為張力場集中壓接,壓接操作均有監(jiān)理現(xiàn)場旁站,且壓接人員均經(jīng)培訓(xùn)考試合格后持證上崗,從開工伊始至完工,涉及直線接續(xù)管壓接操作施工大于50次操作,流程極為熟練。

        9)經(jīng)與當?shù)剡\維人員溝通,本標段暫未發(fā)現(xiàn)其他直線接續(xù)管出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。

        綜上所述,該直線接續(xù)管鼓包原因為地線壓接后,鋁包鋼絞線之間仍然存在細微空隙,由于壓接工藝和規(guī)程〔1〕要求,直線接續(xù)管鋁管非壓區(qū)與鋼管之間存在空隙,經(jīng)過降雪天氣后,覆蓋在地線上的雪在氣溫高時,融化成水通過空隙進入直線接續(xù)管內(nèi),在非壓區(qū)內(nèi)積累后在氣溫低時結(jié)冰,多次發(fā)生凍融后體積增大發(fā)生鼓包現(xiàn)象。

        3 缺陷的處置及預(yù)防

        3.1 處置措施

        由于是降雪融水滲入非壓區(qū)造成凍漲后引起鼓包,若采用更換新的接續(xù)管消除此缺陷,并不能完全消除,隨著時間增加,勢必還會出現(xiàn)此類鼓包現(xiàn)象。為防止融水滲入,采用非壓區(qū)鉆孔注電力脂。操作步驟:晴好、氣溫>10 ℃的天氣條件下,在接續(xù)管非壓區(qū)頂部及底部各開1個φ6 mm孔(下部孔建議開在鼓脹處),在上部孔內(nèi)通入壓力氣體將非壓區(qū)內(nèi)部積水從下部孔排除干凈后,用黃油槍向孔內(nèi)注滿電力脂,待下孔溢出時用φ6 mm鋁鉚釘先將下孔封堵,繼續(xù)注脂待上口溢出時用φ6 mm鋁鉚釘將上孔封堵,封堵后用防水密封膠將縫隙表面密封。

        3.2 預(yù)防措施

        施工階段,架線施工布線時對導(dǎo)地線直接接續(xù)管的位置進行充分考慮,對高差大的上揚塔位兩側(cè)盡量不要布置接續(xù)管,確因布線困難無法避開時,要求將接續(xù)管布置在弧垂最低點附近,并保證兩側(cè)管口處于水平位置,且采用注油式接續(xù)管。

        運行階段,對降水量大的區(qū)段內(nèi)所有直線接續(xù)管、耐張線夾進行排查,建立臺賬,結(jié)合檢修對其進行外徑測量(含非壓區(qū)直徑),外觀檢查及X射線檢測。對本區(qū)段部分塔位安裝降水量監(jiān)測設(shè)備,通過降水監(jiān)測對耐張線夾、直線接續(xù)管進行對比監(jiān)測。對存在輕微鼓脹現(xiàn)象的耐張線夾、直線接續(xù)管進行打孔注脂,保證非壓區(qū)管內(nèi)空隙電力脂充盈,避免融水侵入。

        4 結(jié)束語

        輸電線路中地線直線接續(xù)管、耐張線夾因氣候、導(dǎo)地線金具結(jié)構(gòu)、上揚高差等原因,易造成管內(nèi)積水,受溫差影響長期凍融造成鼓脹。建議在運行期間對易結(jié)冰的降水天氣、上揚高差大的直線接續(xù)管、耐張線夾進行監(jiān)測。

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