摘要：随着国家“一带一路”的倡议及国家电网公司“三型两网世界一流”战略目标体系的形成，新疆作为战略的重要节点，也作为我国重要能源基地之一，区域经济发展稳中向好，承担着“疆电外送、疆内跨区输电、新能源接纳”三大任务的新疆超特高压电网更是发展迅速。电力金具，作为能源输送中连接和组合电力系统各类装置的重要金属附件，对电网的安全稳定运行起着非同寻常的作用。本文旨在对新疆地区出现的风沙、暴雪等特殊天气影响下，导致变电站高空金具出现的断裂问题进行分析，并提出改进措施，进而对同类问题起到参考作用。
关键字：超特高压电网；特殊天气；金具断裂
1.前言
据部分数据统计，2014年以来，国网新疆电力有限公司检修公司750千伏哈密、烟墩、巴楚、阿克苏、伊犁5座变电站共发生26起金具断裂事故，其中，7次金具断裂事故导致申请停运处理。
在导致停运处理的事故中，出现：2016年6月23日，750千伏隔离开关过渡管母支柱绝缘子顶部固定管母滑动金具断裂，造成管母支柱绝缘子一端发生偏移，滑落至均压环上（上海永固金具厂生产，型号：MGG1-200/φ254（8-φ18）,属750变电站首次使用，于2015年10月23日投运）；2016年9月19日，750千伏出线垂直引下线金具断裂（上海永固金具厂生产，金具型号MGSP-200-143*143（水平伸缩线夹）, 属750变电站首次使用，于2015年10月23日投运）；2015年4月1日, 220千伏设备构架避雷针掉落。调取变电站内当天风速记录（间隔5 分钟取样），最高风速为30.7m/s（实际瞬间风速达到34 m/s），左右,设计风速为31m/s等问题，给新疆电网造成极大的经济损失，同时也耗费了大量的人力、物力、财力，可谓让人触目惊心。现统计情况如下：
1.1按断裂金具类型情况统计
全部26起金具断裂事故，其中四分裂线夹1起，双分裂线夹21起，设备金具3起，避雷针1起。
1.2按断裂部位电压等级统计
对金具断裂情况统计发现，在导致7次停运的金具断裂中，750千伏设备线夹5次， 220千伏设备线夹2次。
2.断裂原因分析
在结合《GB_2314-2008 电力金具通用技术条件》中对铝制件、焊接件、工程中使用的铝制金具的相关要求，组织设计院和相关金具设备厂家对金具断裂原因进行专题分析后发现，出现问题的金具多存在以下几个问题：
2.1铸造工艺不良
采用的TYS型双分裂T型线夹表面材质粗糙，焊接面不平整，存在小裂纹现象。
2.2线夹结构设计不合理
与变电站其他间隔同部位单联式线夹对比，认为此型式T接线夹结构设计不合理，线夹T接受力部位存在倒角，结构厚度减小，且靠近夹具螺栓孔部位，螺栓孔处也有倒角，造成金具受力集中部位恰好是结构强度最薄弱的部位。
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2.3连接引线设计不合理问题
查阅图纸及现场观测，四分裂引下线自重较大，设计时设备引线上下端不在同一垂直平面安装位置，导线自重产生的应力容易作用在设备线夹上，致使端子板出现金属疲劳、裂纹，在大风环境影响下，裂纹加速扩大，最终导致端子板从根部断裂（因端子板根部所受力臂最大、且薄弱，故从根部断裂）。
2.4焊接处结构欠佳
焊接处结构欠佳，易造成应力集中，焊缝区域本是管材最薄弱部位，在较大风速下（瞬时风速超过设计风速），易在该处产生裂纹，若该处本身存在缺陷（焊接烧穿），也极易从缺陷处扩展开裂。
3.处理措施及防范方法
3.1处理措施
在26起金具问题的处理中，主要采用了以下方法进行整改：
3.1.1针对四分裂引下线，将包括主变、高抗等设备的引下线均改为双分裂铝钢扩径空芯导线。
3.1.2针对滑动金具断裂问题，将支柱瓷瓶上方金具更换为加强型，管母端更换为双滑槽加强型金具。
3.1.3针对避雷针断裂问题，采取改善避雷针法兰连接根部结构，采用加强筋以减少根部焊缝的应力集中；同时法兰连接螺栓应采取防松动措施。
3.1.4针对接线板设备线夹两侧压接管口底部焊接处开裂问题，使用检测合格的设备线夹进行压接，滴水孔位置通过测量压接管深度进行定位，最后对导线进行必要的调整，使作用在线夹上的力降到最低。
3.1.5针对工艺不良金具，选用经检测合格的金具进行更换处理。
3.2防范方法
结合本次金具裂纹问题，总结出检修质量工艺控制措施计划，在后期新改扩建工程中严格实施，做到在工程初期阶段控制金具裂纹问题，并在后期加强巡视，做到突发性问题提前发现，提前处理，避免扩大影响范围。
3.2.1设备间连接导线长度应由设计明确，并标注在施工图中，安装时严格按照设计要求截取导线并压接。验收阶段必要时进行引下线拉力测试校核。
3.2.2在规划可研和设备制造验收阶段，根据设备运维经验及相关规范要求，对设备选型等方面提出建议和意见，设备的型式和结构选择应结合设备实际运行情况，并选派技术人员到制造厂采取过程见证、部件抽检、试验复测等工作。
3.2.3按照《GB_2314-2008 电力金具通用技术条件》要求，对工程中使用的铝制金具，尤其对金具的焊接部位到货后现场由物质部门进行抽检测试焊缝内部是否存在缺陷。
3.2.4各现场导线压接后压接操作人必须用记号笔在压接管上签名，在压接管口和导线接触部位圆周部位涂以红色油漆标记，以便后期巡视检测。
3.2.5按规程要求对每根导线每个压接部位用游标卡尺进行实测质量检验，按站按间隔制表记录实测值，表单底部由压接人员、检测人员签名后存入项目资料，留档备查。
3.2.6安装后的螺栓按要求验收紧固力矩，并用记号笔标记紧固位置，以便后期巡视检测。
3.2.7每年由检修人员定期开展变电站全站金具排查工作，并将其纳入到运维日常巡视工作中去，做到及时发现问题，及时上报，及时进行处理。
参考文献
[1]《GB_2314-2008 电力金具通用技术条件》中国标准出版社，2009（02）.
论文作者:邵红刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：设备论文; 导线论文; 部位论文; 风速论文; 裂纹论文; 变电站论文; 根部论文; 《电力设备》2019年第4期论文;