文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2018.S1.051
0 引言
近年来恶劣天气时有出现,输电线路覆冰舞动故障频发,影响输电线路的安全稳定运行水平。为了保证输电线路的安全稳定运行,分析该类故障产生的原因和采取必要的防范措施势在必行。因此,本文以一起线路覆冰舞动引发线路故障的事件为例,分析原因、探讨对策。
1 故障基本情况
2015年11月20日白天开始华北地区自北向南出现大面积降温雨雪天气,张家口中北部、承德北部、唐山北部、秦皇岛北部降雪量在5~10 mm(中到大雪),承德南部降雪量为10~19 mm(暴雪),承德县最大降雪量为18.3 mm,大部分地区偏北风4~6级,沿海地区北到东北风7~8级。
2016年11月21日某500 kV线路双回各发生1次相间跳闸故障,具体情况如下。
该双回线路二线第一次跳闸情况:2016年11月21日04:32:11,500 kV二线跳闸,两侧站两套主保护动作,首端站5062、5063开关跳闸,末端站5052、5053开关跳闸,重合闸未动作,故障相别BC相,首端站PCS测距32.7 km(0078号),末端站故录测距22.55 km(0083号)。天气:雨夹雪。07:13二线试发成功。
该双回线路一线跳闸情况:2016年11月21日06:07:28,500 kV一线跳闸,两侧站两套主保护动作,首端站5052、5053开关跳闸,末端站5042、5043开关跳闸,重合闸未动作,故障相别BC相,首端站故录测距35.34 km(0085号),末端站PCS测距21 km(0086号)。天气:小雪。06:23一线试发成功。
2 故障巡视情况和原因分析
现场数据收集情况如下:
11月21日现场查线过程中,发现双回线0070~0090号区段导地线均有舞动,绝缘子摇摆,导地线、金具、绝缘子、杆塔塔材均有覆冰。
11月21日,测量塔材敲下来的冰块厚度为6~8 mm,如图1所示。
11月22日,测量导线脱落下的残余冰块厚度约为8 mm,长度为610 mm,如图2所示。经计算,等效覆冰厚度约为2.4 mm。
本次故障采样的冰型为新月形覆冰,为标准冰密度,冰型厚度约为8 mm,等效覆冰厚度为2.4 mm。
现场巡查发现导线仍在舞动,最大振幅达到4 m,频率约为0.3 Hz。
二线0079-0080号档为西北至东南走向,与当时的风向(东北风)形成约90°夹角,对覆冰舞动极为有利。经查线,发现二线0079号塔C相大号侧215 m处2#、3#子导线,B相大号侧215 m处1#子导线有放电痕迹,为二线故障点。
二线0079号大号侧BC相间故障点位于第4组和第5组间隔棒之间,B相导线及C相导线之间未加装防舞动装置,当导线出现覆冰舞动时,因B相导线及C相导线呈竖直排列,两相导线出现不同步舞动,上方导线波谷与下方导线波峰之间距离过近造成相间故障。本次故障点位符合一阶舞动放电的情况,放电位置基本位于档距的1/2处。
一线0087~0088号档为西至东走向,与当时的风向(东北风)形成45°夹角,对覆冰舞动比较有利。经查线,发现一线0087号B相大号侧235 m处2#、3#子导线,C相大号侧235 m处4#子导线有放电痕迹。现场检查不影响线路安全运行。
一线0087号大号侧BC相间故障点位于第5组间隔棒大号侧15 m处位置,B相导线及C相导线之间未加装防舞动装置,当导线出现覆冰舞动时,因B相导线及C相导线呈竖直排列,两相导线出现不同步舞动,上方导线波谷与下方导线波峰之间距离过近造成相间故障。本次故障点位符合一阶舞动放电的情况,放电位置基本位于档距的1/2处。
结论:本次故障跳闸与覆冰舞动跳闸特征基本一致,本次故障为导线覆冰舞动原因造成。
3 下一步防范措施
(1)加强舞动区段线路的预警和巡视工作
积极和相关气象部门进行沟通,在每年的10月至次年3月间,在气温急剧变化伴随有降水的天气到来之前,提前做好重要线路针对极端恶劣天气的预警和应急处置措施及相关准备工作,同时安排人员对易舞动区段线路进行特巡,有情况及时上报。
线路舞动过后,针对舞动区段线路应开展针对性的巡视,重点关注杆塔塔材、螺栓、金具等部件损伤、缺失、松动情况,及时发现隐蔽性缺陷,并开展相关处理工作。
(2)开展防舞动治理
结合本次巡视中发现的线路覆冰舞动区段,上报隐患整治计划,对故障区段确定加装双节式相间间隔棒,采取防舞动措施,降低导地线舞动跳闸事故的发生。
开展同区域输电线路舞动隐患排查工作,对于处于同一地区、相似环境的220 kV及500 kV输电线路,统筹考虑防舞动治理措施。对于垂直排列线路,应加装双节式相间间隔棒,对于水平排列常规线路,可加装一定的其他防舞装置。
(3)舞动预警研究
研制新型的舞动和覆冰自动观测预警装置,结合气象预警系统开发冀北区域线路舞动的自动预警技术。
进一步深化研究舞动分布图绘制技术,确定更合理的绘制要素和参数标准。
4 结论
本文针对一起覆冰舞动引发的线路故障进行分析,结合故障测距及现场情况最终定位故障点,分析了故障原因,确定故障原因为覆冰舞动导致线路故障,明确了下一步防范措施,确保类似问题在后续的线路运行过程中能有序解决。
参考文献
[1] 任胜军.输电线路覆冰舞动原因和治理措施[J].电力安全技术,2017(2):50-52.
[2] 赵宏光.浅谈输电线路覆冰舞动的危害及对策[J].电力技术探讨,2013(5):203-204.
作者信息:
唐 巍1, 马国译1, 崔海龙1,王书渊2,苏 斌1, 施 鹏1,孙 峥1,刘 敏1,段福东1
(1.国网冀北电力有限公司检修分公司 北京 102488;2.国网冀北电力有限公司,北京 100053)