剖析“龙卷风”影响运行的原因及防御措施论文_高如柏

剖析“龙卷风”影响运行的原因及防御措施论文_高如柏

(广东电网有限责任公司江门新会供电局 广东江门 529100)

摘要:重点阐述了2014年8月1日睦洲镇受龙卷风遇垄后配电设施造成损害状况。分析了配电设施受灾的主要原因:风力大大超过线路风荷标准,早期线路设计标准偏低,电杆质量及施工质量不良以及配网建设,改造资金不足等。建议提高防风设计标准,加强电杆制造、采购和施工质量监控,加大维护力度,增加配网建设和技改资金投入。

关键词:配电线路;台风受损;倒杆、断杆;受损原因;防御措施

引 言:

江门新会睦洲镇位于新会区东部,东与大鳌镇隔西江相望,南与珠海市西区接壤,西与古井镇、三江镇相邻,东面环海,每年台风气候及伴随的强降水,雷电过程是最重要特征之一。本文主要从配网设计、施工、运行维护和管理等方面提出防范措施,以整体提高配电设施防御台风等自然灾害的能力。

1.龙卷风特点

龙卷风是一种强烈的小范围的空气涡旋,是在极不稳定天气下由空气强对流面产生的,由雷暴云底伸展至地面的漏斗云产生的强烈旋风,其风力可达12级以上,最大可达100米每秒以上,一般伴有雷雨,有时出伴有冰雹。大多数龙卷风直径约75米,风速在64千米每小时至177千米每小时,可横扫数千米。

近年来,睦洲镇也发生过龙卷风现象,2014年“8.01” 龙卷风是睦洲电网历史上受损最严重的一次。当日恶劣天气持续约两小时,录得最高风速26.4米/秒,阵风11-12级,降雨量27毫米。

2、配电设施受损情况

龙卷风主要会对低压配网冲击导致倾斜、倒杆、断杆、断线、拉线等破坏发生,造成低压配网供电可靠性下降,甚至中断供电。还可能发生触电、火灾等事故。

此次龙卷风受损线路主要集中在10kV沿江甲、乙线#15塔——#32塔(同杆架设双回线路),线路采用JKLGYJ-240导线架设,电杆为15M焊接电杆,混凝土基础。该线路在2004经过改造投入运行至今有10年时间。

龙卷风导致10kV沿江甲、乙线#15塔——#32塔(同杆架设双回线路)段线路全部断裂(并且倒塌),DNJ4型铁塔2座、Φ190*15锥形水泥杆断杆16基、Φ190*12锥形水泥杆断杆2基、Φ150*10锥形水泥杆断杆1基,附属在杆塔上的引落架损毁1套、引落刀闸3只、跌落式熔断器3只,中压避雷器器3只,中压架空线路JKLGYJ-240导线3.6千米。

3、配电线路受灾的原因分析

3.1 10kV沿江甲、乙线无按防风要求进行设计,抗风设计不严格,只是根据实际情况凭经验进行。

3.2 10kV沿江甲、乙线原设计采用LGJ-240导线架设,双回路档距大,6个档距也没有一个耐张。

3.3 电杆的断点为电杆的焊接点,或断点在焊接点上20-30公分处,电杆倒塌后的重力加上风力导致直线铁塔倒塌扭成麻化状。电杆焊接点缺少维护保养,按规定采用焊接电杆,接口应每年不少于一次除锈、防锈维护保养。

3.4 电杆焊接随意,人员没有相关资质,质量工艺差,焊接后的电杆未有经过试验。

3.5 施工质量不良,早期配网建设程序不规范,施工过程中,受地形限制等原因,未能严格按设计要求施工,部分杆塔基础偷工减料,导致杆塔基础不牢固。

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3.6 由于睦洲镇处于水网地带,土质松软,以养成殖业为主,低压电杆多立于河、塘边,杆基护土容易流失,难于抵挡强台风,是造成倒断杆严重原因之一。

4 提高配电线路抵御风灾能力措施

4.1明确配电设施重点防风范围

配网设施台风受灾范围主要与台风路径相关,具有不确定性。受损形式与具体地形、周围环境条件有关,中低压配电线路规模大、地域广。因此建议配电设施防风采取重点防御、因地制宜和分级加固的原则。

4.2适当提高配电线路防风设计标准

4.2.1、配电网的典型计划中沿海地区气象条件组合最大设计风速35m/s(30年一遇)。

4.2.2、适当缩短配电线路的档距及耐张段长度:10KV配电线路档距宜取50~80m,低压线路档距宜取25~35m。耐张段长度不宜大于0.5KM

4.2.3、提高电杆强度,使用加强型电杆,路边等不具备打拉线的电杆适当提高抗弯等级或采用窄基铁塔替代,满足安全距离时尽量降低杆塔高度,有条件的电杆宜加装防风拉线。耐张杆应采用自立式角钢塔或钢管塔,采用电杆的应使用双杆组合并装设防风拉线。双回线路应采用大弯矩电杆、双杆组合或自立式铁塔,采用电杆的应尽量装设拉线。

4.2.4、风口、山顶线路宜以铁塔为主,沙质土地宜采用钢筋混凝土基础,从而减少台风造成的倒杆断杆次数。

4.2.5对重要负荷、乡镇主要线路及特殊线段,新建工程及改造设计可考虑铺设电力电缆:新建、改建线路应尽量避开防护林及高杆林区;并在新建、改造配电线路典型设计中,应考虑增加防风设计内容,以便提高电网配电线路整体防风设计标准。

4.2.6对风化严重、有裂纹或配筋裸露的电杆,严重锈蚀的横担、金具、拉线等应进行改造更换。

4.2.7加大配电线路运行维护力度

加强配电线路运行维护和规范管理,台风前尤其要加强特巡,及时消除线行缺陷和险情,做好防风措施。

做好配电线路防风能力评估和状态评价工作,防风能力不满足要求的应及时列入大修技改计划;开展线行清障,及时砍伐通道树木,保证线行两侧无树木及高杆植物影响安全运行。

加强训维工作,发现杆塔基础沉降及水土流失应及时处理,偏软地基及易受洪水冲刷区应采取加固措施。根据需要增设防风拉线,同时做好配电设施防盗、防外力破坏措施。

5.结束语

超强台风导致电网大量线路跳闸或停运,特别是对中、低压配电设施造成重大影响,造成配电线路大面积倒杆、断杆、断线及其他设备受损,严重影响供电可靠性和电网安全。建议采取重点防御、因地制宜和分级加固原则,适当提高防风设计标准,加强电杆制造、采购和施工质量监控,建立台风预警机制和特巡制度,增加配网建设和改造资金投入,全面提高配电设施抗风能力。加大中、低压配网新建工程资金投入,提高新建线路工程质量;加大配电网大修改造资金投入,加快老旧线路设备改造进度,全面提高电网中、低压配电网线路防御风灾能力。

参考文献:

[1]《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010).

[2]《电力工程高压送电线路设计手册》(第二版).

[3]《输电线路防风设计技术规范》(试行)(2013年9月颁布).

[4]高明振,谢从珍,熊静近.110、220kV复合绝缘子防风偏闪络的研究.(华中电力).

论文作者:高如柏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/13

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