輸電線路防舞相間間隔棒故障原因分析及改進(jìn)措施研究

1、第三屆(2012)全國(guó)架空輸電線路技術(shù)交流研討會(huì)論文集 架空輸電線路運(yùn)行、維護(hù)、檢修與技改管理輸電線路防舞相間間隔棒故障原因分析及 改進(jìn)措施研究彭波黃福勇王成王峰巢亞鋒(湖南省電力公司科學(xué)研究院長(zhǎng)沙410007)【摘 要】相間間隔棒是抑制輸電線路舞動(dòng)的重要措施，隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其結(jié)構(gòu)也越來越復(fù) 雜，隨之而來的輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)呈現(xiàn)增多趨勢(shì)，防舞動(dòng)相間間隔棒的使用量也逐年增加，由此帶來問題也是隨之 遞增。文章通過總結(jié)我國(guó)輸電

2、線路上發(fā)生的多起相間間隔棒故障實(shí)例，從其故障特點(diǎn)入手，對(duì)導(dǎo)致相間間隔棒故障 的各種原因進(jìn)行了深入分析，并從相間間隔棒的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和運(yùn)行等方面入手，提出了相間間隔棒的一些改進(jìn)措施?！娟P(guān)鍵詞】相間間隔棒掉串擊穿相間放電改進(jìn)措施1 引言輸電線路的覆冰舞動(dòng)對(duì)線路安全運(yùn)行的危害很大，極易引起線路的相間閃絡(luò)、相對(duì)地(架空地 線)短路、金具損壞等故障，大面積的舞動(dòng)會(huì)導(dǎo)致線路頻繁跳閘甚至發(fā)生倒塔、斷線事故，造成大 范圍的停電，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)

3、行，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響。隨著我國(guó)電網(wǎng) 規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，伴隨極端氣候的頻繁發(fā)生，輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)呈現(xiàn)逐年 增多的趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1957—2010年，我國(guó)東北、華北、華中、西北等地區(qū)輸電線路共發(fā)生 導(dǎo)線舞動(dòng)60多次。波及不同電壓等級(jí)的輸電線路160多條，舞動(dòng)引起線路跳閘140多次，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失u1。。 相間間隔棒是一種有效的防舞工具，為減少舞動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的危害，防舞相間間隔棒被大量采用。相間間

4、隔棒(單導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線均可)是在相問或回路之間使用的一種具有絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度的 間隔棒，通過將各導(dǎo)線機(jī)械地連接起來，使各導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)相互制約，以達(dá)到抑制舞動(dòng)的目的。相問 間隔棒可防止冰雪跳躍和導(dǎo)線下垂引起的相問閃絡(luò)，其為當(dāng)前最常用的防舞器具之一m“。。2相間間隔棒故障情況介紹隨著相間間隔棒使用量的增加，其發(fā)生故障的次數(shù)也隨之增加，從已有的關(guān)于相間間隔棒損壞 情況的報(bào)道看，其故障情況主要有掉串、擊穿和相間放電等三種情況，分別敘述如下：(1

5、)掉串 掉串是相間間隔棒最常見的故障形式，主要表現(xiàn)形式為連接金具斷裂。在2009年1月’6月，華北電網(wǎng)有限公司范圍內(nèi)共有13支相問間隔棒因鋼腳及子導(dǎo)線問隔棒支架斷裂而發(fā)生掉串，其中大 同超高壓供電公司管轄的500千伏源霸二線共有8支相問間隔掉串舊。。2010年3月湖北荊門輸電公第三屆(2012)全國(guó)架空輸電線路技術(shù)交流研討會(huì)論文集 架空輸電線路運(yùn)行、維護(hù)、檢修與技改管理連接金具受力條件非常復(fù)雜，除受到拉壓作用，還受到剪切、彎矩及沖擊荷載

6、的綜合影響，其結(jié)構(gòu) 形式在拉壓、剪、彎及沖擊載荷綜合作用下更易損壞，當(dāng)線路舞動(dòng)超過設(shè)計(jì)閾值時(shí)，便會(huì)發(fā)生相間 間隔棒損壞故障。從已統(tǒng)計(jì)的相間間隔棒斷裂故障事故情況來看，連接金具為相間間隔棒的薄弱區(qū) 域，球碗裂開、球頭斷裂和聯(lián)板斷裂為主要的故障形式舊’101。b．材料成分不合格 當(dāng)相間間隔棒連接金具的材料成分不合格，存在鑄造夾渣等缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度偏低。漁興I、II回線路和東北某輸電線路相間間隔棒斷裂界面出現(xiàn)的夾渣和氣孔的故障形式看n“1

7、61，他們均存 在金具鑄造材料不合格的問題，導(dǎo)致相問間隔棒在峰值應(yīng)力或長(zhǎng)時(shí)間疲勞應(yīng)力的作用下，造成缺陷 部位破壞。(43疲勞損壞由于相間間隔棒不能從根本上抑制線路舞動(dòng)，在舞動(dòng)較為頻繁的區(qū)域，相間間隔棒可能承受比 較嚴(yán)重的疲勞載荷，在長(zhǎng)期疲勞作用下，容易造成相間間隔棒連接金具薄弱環(huán)節(jié)的損壞‘1“，通常相 間間隔棒本體柔度較大且破壞強(qiáng)度比連接金具也要高，因此相間間隔棒連接金具成為最易損壞的部 件。(5)安裝問題 相間間隔棒安裝不當(dāng)，會(huì)使其承

8、受過大的初始應(yīng)力，太大的初始應(yīng)力可能會(huì)加速相關(guān)部件的損壞。從已有線路的故障情況來看，5源霸II線故障區(qū)段發(fā)生斷裂的相間間隔棒配套的同一組子導(dǎo)線 間隔棒不在同一平面，存在2米的位移，導(dǎo)致相問間隔棒在安裝完成后就存在一定的彎扭，在導(dǎo)線 覆冰以及大的橫向風(fēng)作用下，加速了相間間隔棒鋼腳以及配套子導(dǎo)線間隔棒支架的斷裂速度舊1。3。2閃絡(luò)故障原因分析 對(duì)2011年9月陽東II線發(fā)生的兩次柔性相間間隔棒故障的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該故障的主要原因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量不合格

9、。兩次故障涉及的柔性相間間隔棒是同一批次產(chǎn)品，后對(duì)該批次產(chǎn)品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，該批次部分產(chǎn)品存在端部密封缺陷、芳綸芯棒與硅橡膠護(hù)套間存在空隙等質(zhì)量問題，當(dāng)在連續(xù)陰雨 天氣條件下運(yùn)行時(shí)，潮氣滲入并貫穿芳綸芯棒，絕緣強(qiáng)度降低，造成間隔棒內(nèi)絕緣擊穿，導(dǎo)致相間 短路故障，引起線路跳閘H 3|。3．3相間放電故障原因分析 相間放電故障產(chǎn)生的根本原因在于線路舞動(dòng)，當(dāng)相間間隔棒安裝不合理時(shí)，并不能完全杜絕線路舞動(dòng)，在線路舞動(dòng)幅度過大時(shí)或次檔距發(fā)生舞動(dòng)，由