摘要:本文通过对220kV某新线水平排列子导线间隔棒大量松动、脱落的现状进行落实,对间隔棒的作用进行分析,并从材料选型、设计审查、施工管理、验收及运维分析间隔棒松动、位移的原因进行探讨,提出了防止子导线间隔棒松动、脱落的整改措施。现场通过对松动、脱落的间隔棒缺陷进行处理,取得了较好的效果,确保了线路安全运行。
关键词:间隔棒;位移;脱落
1、220kV某新线间隔棒位移脱落现状
220kV某新线起于220kV某水海变电站,止于220kV新村变电站,2010年5月25日投产。#1-#22设计为20mm重冰区,云南Ⅲ级气象区段,采用2×LHAGJ-300/40钢芯铝合金绞线,导线间隔棒型号FJQ-405,子导线为水平排列,分裂间距400mm。运行中发现220kV清新线#6-#7右边线共6个间隔棒第3个间隔棒脱落;#11-#12右边线共6个间隔棒第1个间隔棒向小号侧滑移5米;#13-#14左边线共4个间隔棒第2个、第3个间隔棒向小号侧滑移至第1个间隔棒处;#14-#15中相共7个间隔棒第3个间隔棒向大号侧滑移至第4个间隔棒处;#16-#17右边线共6个间隔棒第3个间隔棒向大号侧滑移至第4个间隔棒处;#20-#21右边线共4个间隔棒第1个间隔棒向大号侧滑移至第2个间隔棒处。至今巡线人员共发现6档导线合计7个间隔棒存在变形、位移、脱落、挂有异物等缺陷。
2、间隔棒的作用及松动原因探讨
2.1间隔棒的作用
间隔棒的作用是限制子导线之间的相对运动及在正常运行情况下保持分裂导线的几何形状。为了保证分裂导线线束间距保持不变以满足电气性能,降低表面电位梯度,及在短路情况下,导线线束间不致产生电磁力,造成相互吸引碰撞,或虽引起瞬间的吸引碰撞,但事故消除后即能恢复到正常状态,因而在档距中相隔一定距离安装了间隔棒。安装间隔棒对次档距的振荡和微风振动也可起到一定的抑制作用。
间隔棒按工作特性可分为阻尼型间隔棒和非阻尼型间隔棒。阻尼型间隔棒特点是:在间隔棒活动关节处利用橡胶作阻尼材料来消耗导线的振动能量,对导线振动产生阻尼作用,该类间隔棒适用于各地区。但是,考虑到送电线路的经济性,该类间隔棒重点是用于导线容易产生振动的地区的线路。非阻尼间隔棒的消震性较差,可适用于不易产生振动地区的线路或用作跳线间隔棒。
2.2现场间隔棒松动原因探讨
发生缺陷的所有挡距内间隔棒与导线连接都是直接进行安装的。FJQ-405型号间隔棒为一根支撑杆带两个可以旋转的压板组成,本体和压板为铝合金件,其余为热镀锌钢制件,压板与导线咬合的部分为60mm,压板的紧固为一颗M12的螺栓。从拆下来的压板看,压板与导线接触部分磨损呈墨黑色,导线也有不同程度磨损。FJQ-405型间隔棒设备参数压板内径r为14.5mm(直径为29mm),对应适用的导线型号为300-400mm2。LHAGJ-300/40钢芯铝合金绞线属于其对应适用的导线,标称直径为23.94mm。
现场取下220kV某新线#13-#14间隔棒用游标卡尺测量压板内径,实测值直径为24.07mm,型号为2×LHAGJ-300/40的钢芯铝合金绞线现场测量直径23.55mm。
从上述数字可以得出,仅从设备选型上,本工程的间隔棒压板内径就大于钢芯铝合金绞线的标称直径,存在设备选型参数的不匹配,间隔棒一定是松动的。从现场实际测量数据上对比,间隔棒压板内径实测值也大于钢芯铝合金绞线测量值,间隔棒松动是肯定的,同时也证明了设备选型参数的不匹配。
另外FJQ-405型间隔棒上下压板有对应的平行卡口,M12的螺栓紧固到标准的60Nm后,即使在进行紧固,由于平行卡口的鈍性作用,也不会减小压板的内径。即压板紧固到位了,握力还是不足,随着运行时间的推移间隔棒滑移的数量会增多。钢芯铝合金绞线在初伸长后回发生变化,导线逐渐变细,加速间隔棒滑移。
从施工方面看没有在导线上缠绕铝包带直接安装间隔棒,没有对安装后间隔棒的紧固情况检查验收,没有进行施工方自检,就是不合格的施工,说明施工方管理粗放,对工程质量,尤其是对细节施工方面管理不到位,让施工设备存在缺陷或隐患不进行处理就交给运行方。施工质量直接影响设备本质安全,材料的缺陷、螺丝未紧固、子导线间间距不符合要求等都会造成间隔棒位移缺陷。
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监理方在对施工质量检查验收后没有发现次缺陷或隐患,说明监理对施工质量的把控流于形式,受控于施工单位,没有真正履行监理的职责。
对于铝包带的使用,原则上可以和外层是铝或铝合金材质的导线直接连接,即同种材料可以不用缠铝包带,如果是不同材料必须缠铝包带。本工程间隔棒本体和压板材质都是铝合金件,导线外层也是铝合金材质,可以直接相连,只是型号匹配有缺陷,必须要用铝包带来配合处理。材料型号的不匹配导致外层铝股表面在没有铝包带的保护下受到刮擦及微动磨损,导线与间隔棒作用力变小,握力变小,最终滑移。
投产前进行验收也没有发现此隐患,属于验收不到位、或者是验收人员技术、经验欠缺没有发现这部分隐患,电气部分应全面检查验收,做到零缺陷和隐患才能投产。
220kV某新线投产运行七年,带缺陷隐患运行7年,直到大量的间隔棒发生位移、脱落才被发现,说明运行质量不高。运行维护是要发现隐患并将其消除在萌芽状态,才能保证设备的安全运行。对于发现的缺陷,上报大修计划停电将所有间隔棒进行走线检查,对磨损的间隔棒进行更换,对磨损的导线按规范要求进行处理,严格对材料配比、施工、验收把关,确保检修质量。
另外,运行中导线由于受风、雨、雪、冰等负载的作用,发生扭摆,尤其是在覆冰舞动时,导线将发生上下往复的剧烈运动,会加剧金具磨损,间隔棒疲劳,螺栓松动,也会导致间隔棒滑移、断裂脱落。根据运行经验分析,间隔棒缺陷多发生在大风和覆冰区段。一般在山区里,风力越大、档距越大、导线越轻,风摆幅度就越大,子导线摆动不同步时,间隔棒受力发生变化,导致发生缺陷。
2.3 间隔棒松动对输电线路的危害
间隔棒发生缺陷后便不能有效的消耗导线的振动能量和起到间隔作用,容易造成子导线间发生粘连,导线发生粘连后,分裂导线的几何间距大幅度减少,电晕放电起始电压降低,导致容易出现电晕放电,局部对地电容也减小,这些都会引起线损的增加和对附近通信设施的干扰。另一方面,分裂导线出现粘连后,导线鞭击现象突出,导线容易磨损,不但进一步增加线损,还有可能造成导线断股,甚至断线的事故。这些都严重影响了电网的安全运行。
3、间隔棒松动整改和防范措施
设计阶段必须对设备选型进行验算,确定施工方案,确保设备建设本质安全。
验收前进行图纸资料进行审查,尤其对导、地线金具选型进行仔细审查,查看选型是否与之匹配,施工是否按照施工图纸进行,对存在异议的问题,及时向上级部门请示,或需设计单位提供依据。
加强运维管理,发现异常及时上报处理,定期对线路间隔棒进行开夹检查。对于故障率较高的缺陷或家族性缺陷、隐患,上报线路大修、技改滚动计划,提高线路可靠性。
在巡视过程中,要注重检查间隔棒变化情况,发现变形、位移、断裂等问题要及时上报,对常发生变形、位移、断裂等问题的段落,在每次巡视时要特别关注,严把验收质量关,确保间隔棒零缺陷投产。
参考文献:
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作者简介:
保绍昆(1965),男,本科,工程师,云南电网有限责任公司昆明供电局,主要从事电力系统施工及生产管理。
论文作者:保绍昆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:间隔论文; 导线论文; 压板论文; 缺陷论文; 位移论文; 铝合金论文; 阻尼论文; 《基层建设》2019年第7期论文;