摘要:胜利油田地处中纬度,背陆面海,受亚欧大陆和西太平洋共同影响,属暖温带大陆性季风气候,基本气候特征为冬寒夏热,四季分明。春季,干旱多风,夏季,有时受台风侵袭;冬季,寒风频吹,多刮北风。主要气象灾害有霜冻、干热风、大风、冰雹、干旱、涝灾、风暴潮灾等,其中五级以上大风占据主要气象灾害。在电力线路中,导线、避雷线受到风力作用时会产生振动,导线振动产生的危害不容小视,轻则会造成导线断裂,重则会损害电杆导致倒杆等重大事故的发生,对电网的安全稳定运行构成极大的威胁。因此针对油田电网的实际情况特点,有针对性的加强对架空线路防振运行的维护管理具有重要作用。
关键词:架空线路;导线;振动;防震锤;安全;防振
一、原因及危害
在电力线路中,导线振动对于输配电线路的危害不可忽视,导线、避雷线振动对于电力金具的使用寿命同样有着巨大的影响。
1、原因:导线在空气中受到横线路方向速度不大的空气流作用,在导线的背风面形成周期性的空气涡流,由于涡流的形成和消失,伴随着微弱的空气振荡,这种振荡试导线交变的时上时下的运动;当空气动力的冲击频率与拉紧导线的弹性系统中某一固有频率发生共振时,导线就产生振动。
2、危害:导线振动时有一个规律,导线上有些点做上下运动,时而向上、时而向下,这些点称之为“波腹点”。而另外一些点,却不发生位移,维持在原来的平衡点上,这些点称之为“波节点”。导线上的“波节点”在振动中被来回不断地弯折,使这些点的导线产生疲劳,容易发生断股、断线。而线路两端的悬挂点,不论在什么频率下振动,它总是不变地成为“波节点”。因些,线夹的出口处导线尤其容易被弯折产生断股、断线事故。
导线振动产生的危害不容小视,导线长时间周期性振动会对导线材料产生机械性的应力,长时间振动产生疲劳会使导线断裂;也会使得导线断股或者绝缘子产生松动脱落,并对整个输配电线路造成危害,严重的情况下甚至会损害杆塔,致使倒杆事故发生,造成重大事故的发生。
二、解决方法
对于导线的振动,安装防震锤是最佳解决方式。防震锤能够有效消耗架空导线的振动能量,并且控制振幅来保护导线。架空线路产生振动时,防震锤会随着导线的振动同样上下振动,锤头的重量在钢绞线上下弯曲,大幅度钢绞线弯曲能够消耗大量的振动能量,使得导线振动幅度减小从而达到减小振动危害的目的。
三、电网现状调查
架空线路受到大风、低温等恶劣气象的影响,导线会产生振动和舞动,需要增加防震锤来减少这个现象对导线的破坏。传统的防震锤采用螺栓固定,安装时即使防震锤和导线间的握力达到要求,但是随着线路运行中导线和防震锤的振动,导线和螺栓的应力松弛,导线与防震锤间的握力减小,会造成防震锤线夹松动,从而导致防震锤偏离初始安装位置,甚至滑动到弧垂最低点的位置,这种现象在运行的线路上比比皆是。
在日常线路维护中,防震锤外滑是经常出现的重要技术问题,原有防震产品采用螺栓紧固的方式,主要是用夹板与导线靠螺栓紧固,使之悬挂在裸导线上,但是线路在长期受到大风外力震动的情况下,螺栓容易松动,导致防震锤移位滑动,对于导线会造成断股现象的发生,这种现象存在于绝大多数线路上,而目前所对应的解决办法只能是加大螺栓的紧固力度和新增加防震锤,线路在长期受到外力震动的情况下,螺栓容易松动,导致防震锤移位滑动。
四、案例分析
以孤岛电网为例,最典型的案例是35KV垦90线,整条线路处于黄河入海口末端冲积平原上,距渤海只有20㎞,常年受到大风、冰、低温等恶劣气象条件的影响,时常发生强烈振动,以致造成架空线路断股、金具损坏、电杆损坏等事故,严重威胁电网的安全运行。
图一外滑 图二导线破损敷线
整条线路区段内,80%以上防震锤都已经外滑(图一),在防震锤外滑时,其夹板与导线连接处出现松动,谐振时与导线发生剧烈摩擦,使得部分线路发生导线断股,修复导线多为手工绑扎敷线连接(图二),导线接头多,连接处接触电阻大,虽经多次检查缚线,氧化现象依然在加剧,后经过统计这一区段因为防震锤外滑造成导线断股而敷线修复的在43处之多,线路一直“带病工作”。电力管理总公司在2011年部署3个工程队160余人耗时1天对这一区段进行了整体更换导线改造,改造维护耗资160万元。如果在问题刚刚发生初期,就把防震锤外滑这一现象彻底解决,平时日常维护及时到位,那么线路就不会一直处于带病工作状态,从而也就节约了资金。
五、解决方法:
图一
图二
结合多年的线路管理工作经验,我们对防震锤的安装工艺进行了改进,采用预绞丝固定技术(图一),实现了防震锤在线路上定点定位,能够实现快速安装,保证处于安全运行状态,解决了运行时出现外滑和脱落等问题的发生,在运行的线路上通过防震锤两端四芯式预绞丝与导线紧密结合后(图二),不会出现外滑和松动的现象,等于是给防震锤增加了双保险,从而消除了以上所述的螺栓式防震锤的缺点。防震锤安装预绞丝与导线的握力均匀分散在30-60MM长度上,避免了导线的盈利集中。实践证明,防震锤相对于导线无任何位移,而且导线表面无任何损伤,防震锤本身完好,保证了施工效率。
六、结束语
综上所述,为确保输配电线路安全运行我们采取相应防范措施,提高产品质量,加强线路维护工作定期对线路进行巡视,每年对线路进行一次登杆检查不留隐患;同时我们还要做好事故抢险预案,组织好人员、材料、车辆等准备工作;我们只有最大限度的防止振动带来的危害,才能长期保障电网安全稳定运行!
参考文献:
[1]中国石油天然气集团公司职业技能鉴定指导中心.配电线路工,北京石油工业出版社2010.
[2]梅丽佳.架空线路导线振动的危害及防振,江西电力,2005.
作者简介:
陈进军(1976-),目前在中国石化集团胜利石油管理局有限公司电力分公司孤岛供电公司从事送配电线路工作。
陈亚军(1978-),目前在中国石化集团胜利有限公司孤岛采油厂从事信息管理工作。
陈淑君(1979-),目前在中国石化集团胜利有限公司孤岛采油厂从事信息管理工作。
论文作者:陈进军,陈亚军,陈淑君
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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