沿海地区输电线路运行维护探讨

1台风天气线路跳闸情况概述

广东省位于中国大陆最南部,属于东亚季风区,全省大陆岸线长约3368.1km,沿海城市有珠海、深圳、汕头、湛江、阳江、茂名等,台风的影响也比较频繁,现以中山市为例,探讨沿海城市输电线路的运行维护。中山市位于广东省中南部,地处低纬度地区,全境在北回归线以南,濒临南海,影响全市的灾害天气有台风、暴雨和雷暴,其中对线路影响较大的主要是台风。特别是近几年,台风比较频繁,都是正面影响中山,对中山电网造成了极大的破坏和影响。

2017-08-23T12:50,13号台风"天鸽"在广东省珠海市金沙湾沿海登陆,"天鸽"的影响情况:造成中山电网线路跳闸207条、110kV变电站失压4座,其中500kV线路跳闸6条,220kV线路跳闸7条,110kV线路跳闸9条,10kV线路跳闸185条。另有110kV铁塔倒塔2基,线路受损1.899km。

2017-08-27T09:00前后,第14号台风"帕卡"在广东省台山市东南部沿海登陆,造成中山电网线路跳闸27条,全部为10kV线路。

2018-09-16T17:00,台风"山竹"在广东台山海宴镇登陆,登陆时中心附近最大风力14级(45m/s),中心最低气压95.5kPa,中山进入台风12级风圈。此次台风强度超过了相关区域电网的最大设计风速,对中山电网和电力供应造成了较大影响。受"山竹"强台风影响,110kV及以上输电线路跳闸条数共24条,跳闸条次共51条次。

2近三年台风天气线路跳闸原因分析

(1)避雷器风偏不足,共4回输电线路因避雷器短路跳闸。近几年为了提高线路安全可靠性,降低线路雷击跳闸率,大部分线路都已安装了线路避雷器,但安装是否规范、合理以及验收环节未进行有效把控,导致大风易将导线和避雷器吹靠塔身,因避雷器装在靠塔身内侧,避雷器间隙绝缘子靠近塔身,导线对间隙绝缘子电气安全距离不足,造成线路跳闸。

(2)因飘浮物覆盖范围广,无法完全掌控。造成跳闸的飘浮物主要有广告条幅、胶带、生铁板等,台风"山竹"登陆期间共10条线路因飘浮物跳闸。

(3)杆塔风偏不足,共6回输电线路因风偏不足发生跳闸。经分析,如台风风力较大(50年一遇),超出跳闸杆塔电气设计的要求范围(30年一遇),风偏不足就会导致导线对杆塔放电,造成线路跳闸。近年来,中山地区迎来多次强台风,例如"天鸽""山竹"已达14级(风速41.5~50.9m/s),而中山片区大部分铁塔是按照30年一遇的防风标准设计,存在滞后和偏低现象。

(4)其他方面,虽然台风吹袭不一定造成线路跳闸,但由于沿海风力过大,输电线路的部分导地线悬垂线夹会因风力影响而被托起,造成导地线发生整体位移,摩擦受损,或者避雷线线股被磨平,像抛光一样。

台风期间,220kV半浪甲线N35塔高空防坠装置钢较线断落导致线路跳闸,这种从未出现的现象我们要加以重视,设备质量是否合格,安装是否合理,需要我们进行深入的分析。

3应对措施

坚强电网是有效抗击台风的基础,加强电网设备运行管理是关键,应持续加强电网抗风能力建设。

(1)相关沿海镇区继续按照防风加固策略要求,全力推进防风技改项目实施,110kV新建、改建线路在实施条件允许的情况下,尽可能采用电缆敷设方式,提升设备运行的可靠性和抗风能力,为大电网应对台风灾害奠定了坚实基础。目前,中山12回220kV线路开展了杆塔补强、基础加固工作。塔身不打孔防风加固工程实践证明了加固方法可行,且具有不对原塔造成破坏、不用停电、造价低、安装方便等诸多优点,为沿海电网在运线路防风加固提供了一种思路。

(2)周边环境隐患整治仍需加强。绝大部分线路跳闸均为周围飘浮物造成,输电线路保护区的大量构、建筑隐患没能及时清除,给线路安全运行造成了极大的隐患。运维单位应汇集各方面资源(包括各级政府、局职能部门、属地分局等),加大力度整治线行隐患。1)建立电力设施安全运行外部环境整治的长效机制,加强电力设施巡视,对在异常天气下可能影响电力设施安全运行的隐患如设施周边的树障以及遮阳棚、大型广告牌、雨布、临时铁皮屋等飘挂物,协调政府有关部门及时采取措施予以处置,切实消除影响电力设施安全运行的隐患。2)加强对输供电线路的运行维护,在台风来临前运维单位应开展专项排查,及时修复排涝设施,清理线路走廊树障、异物等隐患。

(3)在线监测、避雷器等附属设施损坏导致跳闸情况也较严重,安装是否规范、合理,需要我们在安装、验收环节进行有效把控。例如220kV香明乙线N06塔视频监控线断落,与C相导线安全距离不足导致线路放电跳闸,经分析,此次跳闸是因为施工时作业人员没有将视频监控线(约10m长)牢固绑扎到杆塔主材内,遇到大风天气,固定视频线的绑扎线无法承受风力脱开,致使视频线摇摆,与导线安全距离不足,导致线路放电跳闸。因此,需对塔上在线监测设备连接线稳固情况进行全面检查整改:对结构和位置安装不合理的避雷器进行整改,建议优化线路避雷器设计,增加避雷器机械强度,优化安装位置,增加固定卡扣并与厂家商讨改进产品设计工艺以解决上述问题。

(4)受台风影响,多条线路因风偏不足发生重复性跳闸。针对风偏不足的问题,应对台风影响区域的线路进行风偏校核,校核不满足要求的线路进行整改,加装固定式跳线绝缘子或重锤式跳线绝缘子。如对转角度数大于30°的耐张塔外角侧跳线弧垂进行现场复核,如与设计值相差较大,则进行调整,提高跳线串对塔身的风偏裕度,避免线路在遭受强台风时跳闸停电。

(5)提高线路运行维护水平。完善基础资料,补全无图纸的杆塔资料,修缮巡线道路,提高运维水平,每年组织完成防风拉线装置专项检查,及时更换锈蚀、缺损的拉线,修补受损基础和防洪设施,台风来临前启动应急响应后,立即对防风拉线装置完好性再次进行检查,拉线松动或缺失按紧急缺陷处理。在新线路投运验收时,加强施工三级自检和监理预验收的刚性执行,强化隐蔽工程验收、重要设备安装质量验收等关键环节的质量管控。

(6)对单挂点的悬垂线夹、避雷线线夹进行单改双施工,对防震锤缠绕预绞丝,避免位移造成磨损,对500kV同塔双路和重要交叉跨越线路的地线接地方式进行排查,优化接地方式。

4结语

运行不是日复一日的重复,而是年复一年的总结凝练。在电网建设中,要加强研发工作,采取切实可行的抵御极端天气的技术和措施,努力壮大电网保障水平,对科技支撑计划一电网抵御极端天气灾害关键技术及装置开发应用进行论证。

加强与气象部门的合作是应对自然灾害及异常天气的重要环节,要认真总结电网抵御灾害天气的经验和教训,把握创新观念,查出电网抵御灾害的薄弱环节,提出解决方案,采用特殊材料、特殊工艺,提高电网设备的设计制造水平。