10kV配电线路防振锤安装处导线断线故障原因分析及改进措施

10kV配电线路防振锤安装处导线断线故障原因分析及改进措施

(1.长庆油田分公司水电厂陕西靖边718600;2.长庆油田分公司水电厂陕西西安750061;

3.长庆油田分公司水电厂陕西吴起717600)

摘要:结合某水电大队两起10kV线路断线故障案例,分析大档距线路防振锤安装处导线磨损、断线原因,并制定改进措施。

关键词:防振锤档距断线

1导线振动的起因和影响因素

1.1导线振动的起因

长庆油田油区10kV线路大多地处陕北黄土高原,风沙很大,沟壑密布,导线受到大风吹动会发生较强烈的振动。当导线受到横向风作用时,在导线被风面将形成按一定频率上下交替出现的气流旋涡,它的依次出现和脱离使导线受到同一频率的上下交变的冲击力。导线的振动频率与风速成正比,与导线的直径成反比,风速越快,振动的频率就越高,导线越细,振动的几率就越大。

1.2影响导线振动的因素

影响振动的因素主要有:风速风向、杆塔档距、导线应力、悬挂点高度、地形环境等。

1.2.1风的影响:

当风速较大时,由于和地面摩擦加剧,使地面以上一定高度范围内的风速均匀性遭到破坏。如果档距增大,则为保证导线对地安全距离,导线悬挂点必然增高。油区线路大档距一般都分布在沟壑至上,导线对地面距离较高,离地面越高,风速受地貌的影响越小,受力的均匀性越好。

1.2.2档距大小的影响:

档距大小对架空线的振动也有很大的影响。当10kV架空线路档距较大时,导线长度相应增大,振动的半波长也就增加了,这也使得风作用于架空线的振动能量也较大,因此振动也越剧烈。

1.2.3导线悬挂点高度的影响:

导线悬挂点越高,地面对风的均匀性破坏程度就越小,引起风振动的风速范围也将较大,因而产生振动的持续时间也较长,振幅较大。

1.2.4架空导线应力的影响。

每档导线悬挂于两基杆塔之间,会受到导线自重、风摆、覆冰等荷载的作用,即应力,一档导线中其导线最低点应力的方向是水平的。静态应力越大,加重振动烈度。为此,在线路设计考虑防振问题时,选择代表性的气象条件,即年平均气温气象条件,并规定这个气象条件下导线的实际应力不得超过某一规定值,即年平均运行应力。年平均运行应力的大小是影响振动的关键因素。提高架空线的年平均运行应力会导致振动频率增加,并且会增大架空线振动的幅度,因而也增大了材料的附加动应力,这样一来,容易使架空线过早疲劳而加速产生架空线的断股和断线事故。

1.2.5地区、地理条件的影响:

当架空输电线路经过平坦、开阔地区时,风的均匀性不易受到破坏,最易产生持续振动。因此,对于经过河流、沟壑、旷野的架空线路,应加强防振措施。

1.3导线弧垂对振动的影响

1.3.1弧垂的定义

架空线上任一点的弧垂是指该点距两悬点连线的垂向距离。弧垂决定了架空线路的松紧程度和线路杆塔的高度,弧垂的大小直接影响到线路的安全稳定运行。架空线路有如下几种弧垂:导线最低点弧垂、档距中央弧垂、导线的最大弧垂。

1.3.2弧垂与振动的关系

弧垂与应力的关系为:弧垂越小,应力越大。应力与振动的关系:即当应力越大,会加重导线的振动烈度。因此,导线弧垂的大小影响了导线振动的剧烈程度。所以,导线架设时要通过弧垂观测,使得弧垂大小要和导线档距相适应,减小因弧垂小造成的线路振动加剧。

1.3.3弧垂观测在导线架设中的现状

油区6-10kV线路基本无设计图纸,由用户单位安排人员根据井场位置现场勘测架设、无设计导线弧垂应力表。弧垂大小观测不是使用经纬仪等正规仪器进行测量,而是仅凭技术工人的经验肉眼观察,因此,弧垂过小造成线路振动较大、过大造成导线对地距离不足等现象时有发生。

2防止和减弱振动的措施

2.1选择架设环境。设法消除引起导线振动的条件。如线路路径避开易振区;年平均运行应力降低到不易发生振动的程度等。

2.2更换防振设备。利用线路设备本身的阻尼作用,以减小导线的振动。如采用柔性横担、偏心导线、防振线夹等。

2.3安装防振金具。在导线上加装防振锤和阻尼线以吸收或减弱振动能量,消除导线振动对线路的危害。

310kV导线防振锤安装工艺及应用现状

长庆水电厂10kV架空线路防振主要采用安装防振金具,防振金具多数为斯托克型防振锤,防振锤磨损导线导致断股乃至断线的现象时有发生。防振锤的安装有较高的工艺要求才能达到防振效果。

3.1导线防振锤的安装工艺

3.1.1导线防振锤的安装数量及位置:油区10kV线路架设采用《86D1736-10千伏山区架空线路安装图集》标准,多个防震锤的安装位置,一般均采用等距离安装法,从耐张线夹连杆螺栓的中心计起即第一个防震锤安装距离为s,第二个防震锤安装距离为2s,第n个为ns,一般LGJ-70型导线在,气象Ⅱ-Ⅳ区,防震锤安装间距S选取0.6米。导线防振锤安装数量由导线型号、档距等因素决定,一般LGJ-70型导线档距121-300米时安装1个,档距301-600米时安装2个,档距601-900米时安装3个。

3.2防振锤应用中存在的问题。经过多次故障案例分析发现山区10kV架空导线断线故障点多集中在防振锤与导线连接处,因防振锤通过线夹与导线连接,连接处的导线情况在线路巡视过程中不易被察觉,究其原因风力引起导线振动,导线振动使导线在线夹出口处反复拗折,引起材料疲劳,最后导致断股、断线事故。

3.3导线防振锤的安装现状。架设10kV线路时,安装防振锤采用人工安装,施工人员踩着脚扣将身体伸出最大距离进行安装,电杆和最末端的防振锤水平距离约为255cm(电杆到耐张线夹连接导线处长度L为75cm,最末端防振锤与耐张线夹导线连接处长度为180cm,总长为255cm)。这样既增加了施工人员安全风险,且无法保证防振锤按照工艺规定的规范安装,使得防振锤安装不规范造成防振效果大大减弱,长时间运行就会造成导线断股、断线故障发生。并且安装质量也得不到保障,同时,在施工过程中,一些技术工人在安装防振锤时,为了标记安装位置,用克丝钳在导线上夹绕一周作为记号,然后将铝包带缠绕在该记号处,对导线造成了损伤。

4结论及应对措施

4.1防振锤安装处导线断线原因分析

根据以上分析,可以得出某水电大队6-10kV线路导线从防振锤安装处断线主要原因:

4.1.1防振锤安装不规范。防振锤安装工艺不符合规范要求,防振锤个体安装间距小于标准规定的数值,直接导致了减振效果的大大降低。施工人员不良的工作习惯,导致导线受伤,也是造成断线的一个原因。

4.1.2导线弧垂不符合档距要求。通过对发生断线的线路现场进行勘察发现,发生断线的该档距导线弧垂过小,应力较大,当导线受到风力作用时,发生剧烈震动,在距离杆塔最远的防振锤安装处反复拗折、导致断线。

4.2应对措施

4.2.1提高防振锤安装质量。在验收新建线路时,重点对大档距杆塔防振锤的安装工艺进行严格的验收,对于安装个数不足、防振锤之间安装间距不符合规范要求的,要严格要求施工队伍进行整改合格后投入运行。

4.2.2对大档距杆塔弧垂进行观测。在验收新建线路时,一是通过听杆塔声音的方式初步判断导线弧垂是否在正常范围内。二是通过经纬仪等精密仪器,对大档距杆塔的导线弧垂进行观测,将导线弧垂控制在合格范围之内。三是采取热成像仪温度测量,凳半杆观测、望远镜观测、听杆塔振动声响等方法检查防振锤安装处导线是否有断线断股。

参考文献

(1)梅丽佳.架空线路导线振动的危害及防振.江西电力.2005.06

标签:;  ;  ;  

10kV配电线路防振锤安装处导线断线故障原因分析及改进措施
下载Doc文档

猜你喜欢