1. 預(yù)防措施
1.1防風(fēng)偏跳閘
1.1.1 設(shè)計環(huán)節(jié)防風(fēng)偏跳閘管理要求
1)動態(tài)更新各省風(fēng)區(qū)分布圖和使用導(dǎo)則
運維單位應(yīng)積累風(fēng)速監(jiān)測數(shù)據(jù),根據(jù)風(fēng)速數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗,動態(tài)更新《電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖》、《電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖使用導(dǎo)則》,為輸電線路防風(fēng)設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
2)確定設(shè)計風(fēng)速
新建線路設(shè)計時,設(shè)計單位應(yīng)加強風(fēng)速數(shù)據(jù)的收集,尤其加強對線路所經(jīng)區(qū)域的氣象及導(dǎo)線風(fēng)偏的觀測,記錄、收集有關(guān)氣象資料(特別是瞬時風(fēng)的數(shù)據(jù)),以及導(dǎo)線發(fā)生風(fēng)偏故障的規(guī)律和特點。通過對所得資料的匯總、分析并結(jié)合運行經(jīng)驗,制訂相應(yīng)的防范措施。
對于強風(fēng)地區(qū)、微地形微氣象區(qū)域、以及發(fā)生過風(fēng)偏跳閘、倒塔等風(fēng)災(zāi)事故的地區(qū),設(shè)計風(fēng)速取值時應(yīng)進行專題論證。
3)嚴格執(zhí)行防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和反措
新建線路設(shè)計時嚴格執(zhí)行防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),嚴格按照公司制定的防風(fēng)技術(shù)反措。
4)設(shè)計評審嚴格把關(guān)
運維單位線路進行設(shè)計評審時嚴格按照防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和反事故措施要求進行審查。
5)工程驗收嚴格把關(guān)
運維單位要把好線路工程驗收關(guān),嚴格執(zhí)行線路驗收標(biāo)準(zhǔn),特別對大檔距導(dǎo)線周邊構(gòu)建物應(yīng)進行風(fēng)偏校驗,加強導(dǎo)線跳線的驗收,認真檢查和測試跳線松馳度和對塔身凈空距離情況,不合格的立即要求施工單位整改。
對于大檔距、大轉(zhuǎn)角、交叉跨越典型結(jié)構(gòu)的新建線路桿段,施工單位在施工架線時,應(yīng)嚴格控制導(dǎo)線、跳線的弧垂誤差,在三級驗收工作中應(yīng)將大檔距弧垂作為必檢項目進行實際測量檢查,避免線間、相間或?qū)豢缥铮ň€路、構(gòu)建物)弧垂誤差超偏。
1.1.2 設(shè)計環(huán)節(jié)防風(fēng)偏技術(shù)要求
1)風(fēng)偏角設(shè)計重點考慮參數(shù)
影響線路風(fēng)偏角大小的主要設(shè)計參數(shù)是最大設(shè)計風(fēng)速、風(fēng)壓不均勻系數(shù)、風(fēng)速高度換算系數(shù)等。
a)基本風(fēng)速及重現(xiàn)期的選擇
確定基本風(fēng)速時,應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀笈_站10min時距平均的年最大風(fēng)速為樣本,并宜采用極值Ⅰ型分布模型概率統(tǒng)計分析。統(tǒng)計風(fēng)速樣本,應(yīng)取以下高度:110kV~1000kV輸電線路,離地面10m;各級電壓大跨越 離歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位10m。
110kV~330kV輸電線路,基本風(fēng)速不宜低于23.5m/s;
500kV~1000kV輸電線路,基本風(fēng)速不宜低于27m/s。
表5-1 不同電壓等級線路設(shè)計風(fēng)速重現(xiàn)期的選擇
b)風(fēng)壓不均勻系數(shù)的取值
跳線的α取值為1.0,沿海臺風(fēng)地區(qū)跳線應(yīng)按設(shè)計風(fēng)壓的1.2倍進行校核。導(dǎo)線根據(jù)設(shè)計基本風(fēng)速選取α,按水平檔距校核α。α具體取值見第4章。
c)風(fēng)壓高度變化系數(shù)
式中:
a—地面粗糙度指數(shù);
z0—基準(zhǔn)高度,我國規(guī)范取作10m;
z—任一高度或離地高度(m)。
—高度處對應(yīng)的平均風(fēng)速(m/s);
—標(biāo)準(zhǔn)參考高度對應(yīng)的平均風(fēng)速(m/s)。
表 不同地形條件下a取值
2) 優(yōu)化設(shè)計參數(shù),提高裕度
a)在線路設(shè)計階段應(yīng)高度重視微地形氣象資料的收集和區(qū)域的劃分,根據(jù)實際的微地形環(huán)境條件合理提高局部風(fēng)偏設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。由于750kV及1000kV線路絕緣子串更長,因此在相同的風(fēng)偏角情況下帶來的空氣間隙減小的幅度更大。在750kV以及1000kV特高壓桿塔設(shè)計中更應(yīng)先做好線路所經(jīng)地區(qū)氣象資料的全面收集。
b)線路設(shè)計時,應(yīng)避免在面向?qū)Ь€側(cè)的桿塔上安裝腳釘。
c)對新建線路,設(shè)計單位在今后的線路設(shè)計中應(yīng)結(jié)合已有的運行經(jīng)驗,風(fēng)害易發(fā)區(qū)段的線路空氣間隙適當(dāng)增加裕度,宜采用“V”型串。
d)對于新建的輸電線路工程轉(zhuǎn)角塔的跳線,風(fēng)壓不均勻系數(shù)不應(yīng)小于1,同時應(yīng)特別注意風(fēng)向與水平面不平行時帶來的影響。
3)采取針對性的設(shè)計措施
a)對處于風(fēng)口附近及颮線風(fēng)多發(fā)的局部微氣象區(qū)段桿塔,絕緣子串搖擺角校核時的風(fēng)壓不均勻系數(shù)取值應(yīng)相應(yīng)提高。
b)在滿足設(shè)計的條件下盡量縮短耐張塔引流線長度,繞跳線采用硬跳線或增加跳線串絕緣子并加掛重錘。
c)500kV及以上架空線路45°及以上轉(zhuǎn)角塔的外角側(cè)跳線串宜使用雙串絕緣子并可加裝重錘;15°以內(nèi)的轉(zhuǎn)角內(nèi)外側(cè)均應(yīng)加裝跳線絕緣子串。
d)加強沿海地區(qū)跳線防風(fēng)偏設(shè)計,跳線應(yīng)按設(shè)計風(fēng)壓的1.2倍校核。對110kV線路轉(zhuǎn)角耐張塔跳線可加裝復(fù)合支柱絕緣子硬支撐固定;
e)跨越下方線路時,設(shè)計要校核下方避雷線上揚的安全距離,應(yīng)留有足夠裕度。
f)設(shè)計部門應(yīng)盡可能減少大檔距設(shè)計,如特殊地段需要大檔距設(shè)計,要做好導(dǎo)線對本體和周圍物體風(fēng)偏校核。
g)考慮沿海臺風(fēng)影響區(qū),對于雙回路或多回路同塔架設(shè)的線路,處于同一層高度的相鄰回路應(yīng)設(shè)計采用同一種型號和規(guī)格的導(dǎo)線,保證相鄰回路的導(dǎo)線質(zhì)量、弧垂、風(fēng)壓的一致性,避免不同步擺動的因素,同時注意同層導(dǎo)線相位也要采取一致。
1.2防絕緣子和金具損壞
1.2.1 設(shè)計環(huán)節(jié)防絕緣子金具損壞管理要求
1)嚴格執(zhí)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計單位嚴格按照防風(fēng)、防振設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)反措選擇導(dǎo)線,對于風(fēng)振嚴重區(qū)域應(yīng)結(jié)合運行經(jīng)驗,采取相應(yīng)的措施。
2)設(shè)計評審嚴格把關(guān)
運維單位線路進行設(shè)計評審時嚴格按照防風(fēng)、防振設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)反措要求進行審查。加強風(fēng)振嚴重區(qū)域、重要交叉跨越塔的絕緣子和金具的強度校核。
3)工程驗收嚴格把關(guān)
運維單位要把好線路工程驗收關(guān),嚴格執(zhí)行線路驗收標(biāo)準(zhǔn)。尤其金具選用國標(biāo)產(chǎn)品,當(dāng)需加工非標(biāo)金具時,應(yīng)通過試驗確定其機械強度,在強風(fēng)區(qū)采用耐磨金具及新型金具連接方式等。特別加強風(fēng)振嚴重區(qū)域、重要交叉跨越塔的驗收審查。
1.2.2 設(shè)計環(huán)節(jié)防絕緣子金具損壞管理要求1)校核絕緣子的風(fēng)荷載
WI=WO·μZ·A1
式中:
WI-絕緣子串風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,(kN);
AI-絕緣子串承受風(fēng)壓面積計算值,(m2);
2)絕緣子機械強度的安全系數(shù),不應(yīng)小于第4章表4-7所列數(shù)值。雙聯(lián)及以上的多聯(lián)絕緣子串應(yīng)驗算斷一聯(lián)后的機械強度,其荷載及安全系數(shù)按斷聯(lián)情況考慮。
絕緣子尚應(yīng)在正常運行的常年荷載下滿足安全系數(shù)不小于4.0。
絕緣子機械強度的安全系數(shù)K1應(yīng)按下式計算
K1=TR/T
式中:
TR—絕緣子的額定機械破壞負荷(kN);
T —分別取絕緣子承受的最大使用荷載、斷線、斷聯(lián)荷載或常年荷載(kN)。
常年荷載是指年平均氣溫條件下絕緣子所承受的荷載。斷線、斷聯(lián)的氣象條件是無風(fēng)、無冰、最低溫度月的最低平均氣溫。
3)金具強度的安全系數(shù)不應(yīng)小于下列數(shù)值:
最大使用荷載情況 2.5
斷線、斷聯(lián)情況 1.5
4)330kV及以上線路的絕緣子串及金具應(yīng)考慮均壓和防電暈措施。有特殊要求需要另行研制或采用非標(biāo)準(zhǔn)金具時,應(yīng)經(jīng)試驗合格后方可使用。
5)地線絕緣時宜使用雙聯(lián)絕緣子串。
6)與橫擔(dān)連接的第一個金具應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活且受力合理,其強度應(yīng)高于串內(nèi)其他金具強度。
7)330kV及以上輸電線路懸垂V串兩肢之間夾角的一半可比最大風(fēng)偏角小5o~10o,或通過試驗確定。
8)對于直線型重要交叉跨越塔,包括110kV及以上線路,鐵路和高速公路,一級公路,一、二級通航河流等,應(yīng)采用雙懸垂絕緣子串結(jié)構(gòu),且宜采用雙獨立掛點;無法設(shè)置雙掛點的債橫擔(dān)桿塔可采用單掛點雙聯(lián)絕緣子串結(jié)構(gòu)。
1.3防振動斷股和斷線
1.3.1 設(shè)計環(huán)節(jié)防振動斷股和斷線管理要求
1)嚴格執(zhí)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計單位嚴格按照防風(fēng)、防振設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)反措選擇導(dǎo)線,對于風(fēng)振嚴重區(qū)域應(yīng)結(jié)合運行經(jīng)驗,采取相應(yīng)的措施。
2)設(shè)計評審嚴格把關(guān)
運維單位線路進行設(shè)計評審時嚴格按照防風(fēng)、防振設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)反措要求進行審查。加強風(fēng)振嚴重區(qū)以及大跨越線路區(qū)段的導(dǎo)線和金具強度校核。
3)工程驗收嚴格把關(guān)
運維單位要把好線路工程驗收關(guān),嚴格執(zhí)行線路驗收標(biāo)準(zhǔn),尤其加強風(fēng)振嚴重區(qū)以及大跨越線路區(qū)段的驗收。
1.3.2 設(shè)計環(huán)節(jié)防振動斷股和斷線技術(shù)要求1)鋁鋼截面比不小于4.29的鋼芯鋁絞線或鍍鋅鋼絞線,其平均運行張力的上限和相應(yīng)的防振措施,應(yīng)符合下表的要求。如有多年運行經(jīng)驗可不受下表的限制。
表 導(dǎo)地線微風(fēng)振動許用動彎應(yīng)變表 單位:με
四分裂及以上導(dǎo)線采用阻尼間隔棒時,檔距在500m及以下可不再采用其它防振措施。阻尼間隔棒宜不等距、不對稱布置,導(dǎo)線最大次檔距不宜大于70m,端次檔距宜控制在28~35m。
2)對表4-10以外的導(dǎo)、地線、其允許平均運行張力的上限及相應(yīng)的防振措施,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪\行經(jīng)驗確定,也可采用制造廠提供的技術(shù)資料。必要時通過試驗確定。
3)大跨越導(dǎo)、地線的防振措施,宜采用防振錘、阻尼線或阻尼線加防振錘方案,同時分裂導(dǎo)線宜采用阻尼間隔棒,具體設(shè)計方案可參考運行經(jīng)驗或通過試驗確定。
4)線路經(jīng)過導(dǎo)線易發(fā)生舞動地區(qū)時應(yīng)采取或予留防舞措施,具體方案可通過運行經(jīng)驗或通過試驗確定。
5)導(dǎo)、地線架設(shè)后的塑性伸長,應(yīng)按制造廠提供的數(shù)據(jù)或通過試驗確定,塑性伸長對弧垂的影響宜采用降溫法補償。如無資料,鍍鋅鋼絞線的塑性伸長可采用 1×10-4;并降低溫度10℃補償;鋼芯鋁絞線的塑性伸長及降溫值可采用下表所列數(shù)值。
表 鋼芯鋁絞線塑性伸長及降溫值
6)對大鋁鋼截面比的鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線應(yīng)由制造廠家提供塑性伸長值或降溫值。
7)懸垂線夾、間隔棒、防振錘等處導(dǎo)線上的動彎應(yīng)變應(yīng)不大于符合導(dǎo)地線微風(fēng)振動許用動彎應(yīng)變表所列值。
1.4防桿塔損壞
1.4.1 設(shè)計環(huán)節(jié)防桿塔損壞管理
1)動態(tài)更新各省風(fēng)區(qū)分布圖和使用導(dǎo)則
運維單位應(yīng)積累風(fēng)速監(jiān)測數(shù)據(jù),根據(jù)風(fēng)速數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗,動態(tài)更新《電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖》、《電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖使用導(dǎo)則》,為輸電線路防風(fēng)設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
2)確定設(shè)計風(fēng)速
新建線路設(shè)計時,設(shè)計單位應(yīng)加強風(fēng)速數(shù)據(jù)和地形信息的收集,加強運行線路倒塔事故的資料,分析并結(jié)合運行經(jīng)驗,確定設(shè)計風(fēng)速。
對于強風(fēng)地區(qū)、微地形微氣象區(qū)域、以及發(fā)生過倒塔等風(fēng)災(zāi)事故的地區(qū)應(yīng)進行專題論證。
對于特殊地形、極端惡劣氣象環(huán)境條件下重要輸電通道宜采取差異化設(shè)計,適當(dāng)提高重要線路防風(fēng)設(shè)計水平。
3)嚴格執(zhí)行防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和反措
新建線路設(shè)計時嚴格執(zhí)行防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),嚴格按照公司制定的防風(fēng)技術(shù)反措。
4)設(shè)計評審嚴格把關(guān)
運維單位線路進行設(shè)計評審時嚴格按照防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)反措要求進行審查。
5)工程驗收嚴格把關(guān)
運維單位要把好線路工程驗收關(guān),嚴格執(zhí)行線路驗收標(biāo)準(zhǔn)。
對于隱蔽工程應(yīng)留有影像資料,并經(jīng)監(jiān)理單位和運行單位質(zhì)量驗收合格后方可掩埋。
1.4.2 設(shè)計環(huán)節(jié)防桿塔損壞技術(shù)要求1)設(shè)計時重點考慮參數(shù)
a) 基本風(fēng)速
設(shè)計風(fēng)速參照不同電壓等級線路設(shè)計風(fēng)速重現(xiàn)期的選擇表執(zhí)行。
b) 桿塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
按照《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,對重要的送電線路提高一個安全等級,即對 110-330kV采用二級,對 ±500kV、500、750、1000kV采用一級,桿塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取 1.1-1.2。
c) 桿塔風(fēng)荷載計算
Pg=μZμSβZAfBW0
式中 :
Pg—桿塔風(fēng)荷載(N);
W0-基本風(fēng)壓kN/m2;
μZ—風(fēng)壓高度變化系數(shù);
μS-構(gòu)件體形系數(shù);
Af—桿塔塔身構(gòu)件承受風(fēng)壓的投影面積計算值(m2);
B—覆冰時風(fēng)荷載增大系數(shù),5mm冰區(qū)取1.1,10mm冰區(qū)取1.2;
βz-桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)。對桿塔本身,當(dāng)桿塔全高不超過60m時,應(yīng)按照表5-4對全高采用一個系數(shù);當(dāng)桿塔全高超過60m時,應(yīng)按現(xiàn)行國家規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)采用由下到上逐段增大的數(shù)值,但其加權(quán)平均值對自立式鐵塔不應(yīng)小于1.6。對單柱拉線桿塔不應(yīng)小于1.8。對基礎(chǔ),當(dāng)桿塔全高不超過50m時,應(yīng)取1.0;50m及以上時,應(yīng)取1.3。
桿塔覆冰風(fēng)荷載考慮覆冰增大系數(shù)取 1.5。
表 桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)βz(用于桿塔本身)
2)優(yōu)化設(shè)計參數(shù),提高安全裕度
a)應(yīng)加強對沿線已建線路設(shè)計、運行情況的調(diào)查,并在初步設(shè)計文件中以單獨章節(jié)對風(fēng)災(zāi)調(diào)查結(jié)果予以論述。
b)選擇線路路徑在可研設(shè)計階段利用地形圖、航攝照片以及衛(wèi)星圖片等,應(yīng)盡可能避開高山風(fēng)口、嚴重覆冰及受狹管效應(yīng)影響的強風(fēng)帶等如山顛、埡口、分水嶺等高差很大的“微氣象點”,海拔高、粗糙度低、坡向變率大的微地形區(qū)域。實在無法避開的,要適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),加強線路結(jié)構(gòu)強度,提高線路抗風(fēng)能力。
c)對山區(qū)輸電線路,宜采用統(tǒng)計分析和對比觀測等方法,由鄰近地區(qū)氣象臺、站的氣象資料推算山區(qū)的最大基本風(fēng)速,并結(jié)合實際運行經(jīng)驗確定。如無可靠資料,宜將附近平原地區(qū)的統(tǒng)計值提高10%選用。
d)線路通過山區(qū),宜沿山體向陽坡走線,經(jīng)過水庫、湖泊應(yīng)選擇當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向上風(fēng)側(cè)走線。
e)線路通過開闊地帶時,盡可能減小線路走向與本地主要風(fēng)向夾角,一般宜小于45°。
f)確定大跨越基本風(fēng)速,如無可靠資料,宜將附近陸上輸電線路的風(fēng)速統(tǒng)計值換算到跨越處歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位以上10m處,并增加10%,然后考慮水面影響再增加 10%后選用。大跨越基本風(fēng)速不應(yīng)低于相連接的陸上輸電線路的基本風(fēng)速。必要時還宜按稀有風(fēng)速條件進行驗算。
2. 治理措施
2.1防風(fēng)偏跳閘
2.1.1 導(dǎo)線對桿塔構(gòu)件放電治理措施
1) 直線塔導(dǎo)線風(fēng)偏治理措施
a) 導(dǎo)線懸垂串加掛重錘
對于不滿足風(fēng)偏校驗條件的直線塔,考慮施工方便,可考慮采用加裝重錘的方式以抑制導(dǎo)線風(fēng)偏,提高間隙裕度。對于一般不滿足條件的直線塔,可直接在原單聯(lián)懸垂串上加掛重錘,配重的選取應(yīng)經(jīng)設(shè)計院校核,見下圖。
圖 懸垂串加掛重錘
加掛重錘治理方法施工方便、成本低,但阻止風(fēng)偏效果較小。
b) 單串改雙串或V串
對于情況較嚴重的直線塔,可將原單聯(lián)懸垂串改為雙聯(lián)懸垂串,并分別在每串上再加掛重錘,效果可以達到單串加掛重錘方案的2倍。對于只有一個導(dǎo)線掛點直線塔,可將原導(dǎo)線橫擔(dān)改造成雙掛點。
對于直線塔絕緣子風(fēng)偏故障,可以將單串改為V型絕緣子串;處于大風(fēng)區(qū)段的輸電線路直線塔中相絕緣子,可采取“V I串”設(shè)計,見下圖。
圖 750kV線路鐵塔中相“V I串”設(shè)計及風(fēng)偏情況c) 加裝導(dǎo)線防風(fēng)拉線
通過在導(dǎo)線線夾處加裝平行掛板,連接絕緣子后用鋼絞線側(cè)拉至地面,起到在大風(fēng)時固定桿塔導(dǎo)線風(fēng)偏的作用。
針對水泥單桿,在迎風(fēng)側(cè)中相導(dǎo)線采用對橫擔(dān)側(cè)拉、邊相導(dǎo)線采取八字對地側(cè)拉,將拉線下端固定在電桿四方拉線上;對于水泥雙桿,在迎風(fēng)側(cè)中相導(dǎo)線采取橫向?qū)﹄姉U側(cè)拉,邊相導(dǎo)線采取加長橫擔(dān)側(cè)拉方式;對于直線塔,在中相一般采取側(cè)拉至鐵塔橫擔(dān)處,如遇拉V塔,則固定至地面;同塔雙回直線塔可在設(shè)計階段采取增加底相橫擔(dān)方式固定拉線。
此類控制導(dǎo)線風(fēng)偏的方法普遍適用于無人大風(fēng)區(qū),并且安裝維護方便簡潔,防范措施較好,但是在加裝地面導(dǎo)線防風(fēng)拉線不適用于城鎮(zhèn)居民集聚區(qū)和車輛行駛較為頻繁的區(qū)域,還應(yīng)注意采取防風(fēng)拉線的防盜、防松措施,見下圖。
圖 水泥桿導(dǎo)線防風(fēng)拉線
圖 單回直線塔導(dǎo)線防風(fēng)拉線
圖 雙回直線塔導(dǎo)線防風(fēng)拉線
圖 導(dǎo)線防風(fēng)拉線安裝現(xiàn)場d) 加裝支柱式防風(fēng)偏絕緣子
支柱式防風(fēng)偏絕緣子與懸掛的導(dǎo)線絕緣子成30度角安裝,是防風(fēng)偏線路改造重要措施之一。支柱式防風(fēng)偏絕緣子與懸掛的導(dǎo)線絕緣子成30度角安裝,雖然能防止風(fēng)偏,抑制舞動,且不會對塔頭有影響。但會在風(fēng)力特大的時候會對懸掛導(dǎo)線的絕緣子與防風(fēng)偏絕緣子連接端會產(chǎn)生硬碰硬的損傷,所以需采取在支柱式防風(fēng)偏絕緣子上端應(yīng)加裝反相位緩沖阻尼器。當(dāng)風(fēng)力向塔型內(nèi)側(cè)迎面吹時,反相位緩沖阻尼器彈性阻尼原理會吸收和釋放一部分風(fēng)力。當(dāng)風(fēng)力達到高潮時反相位緩沖阻尼器產(chǎn)生反彈力,當(dāng)風(fēng)力向塔型外側(cè)迎面吹時,反相位緩沖阻尼器彈性阻尼原理會吸收和釋放一部分風(fēng)力。當(dāng)風(fēng)力達到高潮時反相位緩沖阻尼器產(chǎn)生反相位拉力,抑制風(fēng)擺,消振抑振,吸收和釋放能量,能有效防止風(fēng)偏和舞動現(xiàn)象。所以支柱式防風(fēng)偏絕緣子與反相位緩沖阻尼器組合應(yīng)用,能有效的抑制風(fēng)擺,消振吸振,確保線路安全運行。
該產(chǎn)品在福建、浙江、廣東等地區(qū)運行良好,有效地抑制了風(fēng)偏和舞動現(xiàn)象,是目前防風(fēng)偏防舞動重要的措施之一。
圖 支柱式防風(fēng)偏絕緣子實物掛網(wǎng)圖e) 加裝斜拉式防風(fēng)偏絕緣拉索
本方案的拉索包括絕緣棒體和兩端連接金具。棒體包括傘裙和棒芯,棒體表層是絕緣傘裙,傘裙為硅橡膠復(fù)合材料。棒芯位于傘裙內(nèi),棒芯為環(huán)氧樹脂玻璃引拔棒。高壓端金具用于和塔身連接,連接安裝時,只需在塔身上打孔,安裝常用配套連接金具即可,操作方便,見下圖。
圖 斜拉式防風(fēng)偏絕緣拉索效果圖
e) 外延橫擔(dān)側(cè)拉導(dǎo)線
外延橫擔(dān)側(cè)拉導(dǎo)線的技術(shù)手段替代傳統(tǒng)的側(cè)拉線,主要方法是在電桿上加長迎風(fēng)側(cè)橫擔(dān),使導(dǎo)線絕緣子與側(cè)拉絕緣子形成三角形,受力均勻,這種新技術(shù)極大地提高了導(dǎo)線防風(fēng)能力,見下圖。
圖 外延橫擔(dān)側(cè)拉導(dǎo)線設(shè)計f) 復(fù)合橫擔(dān)改造
本方案將上層的金屬橫擔(dān)改造成為復(fù)合橫擔(dān)(取消線路絕緣子),并使用懸式絕緣子斜拉復(fù)合橫擔(dān)以保證機械強度。如下圖所示。
圖 750kV桿塔復(fù)合橫擔(dān)本方案適用于直線塔,優(yōu)點是可以杜絕導(dǎo)線風(fēng)偏;技改后橫擔(dān)長度不變,橫擔(dān)材質(zhì)從金屬改為復(fù)合,電氣性能更優(yōu)越;以耐張段為單位進行技改,不影響未技改部分;
使用時應(yīng)注意:需要校核塔頭結(jié)構(gòu)強度;需要校核避雷線的保護角;與中間相相連的絕緣子較多,需要校核該相的絕緣裕度;改造后需要進行真型塔力學(xué)試驗。
2) 耐張塔跳引線風(fēng)偏治理措施
a) 加裝跳線重錘
重錘適用于直線桿塔懸垂絕緣子和耐張塔跳線的加重,防止懸垂絕緣子串風(fēng)偏上揚和減小跳線的風(fēng)偏角,見下圖。
圖 加裝引流線重錘b) 跳線串單串改雙串
對于不滿足校驗條件的耐張塔跳線串,或單回老舊干字型耐張塔單支絕緣子跳線風(fēng)偏的治理,可將單串改為雙I串或“八字”串,防止跳線或跳線支撐管風(fēng)擺后放電,見下圖。
圖 單串改雙I串治理前
圖 單串改雙I串治理后
圖 單串改“八字”串對于220kV單回老舊干字型耐張塔單支絕緣子繞跳風(fēng)偏,可采用雙絕緣子串加裝支撐管改造,并檢查支撐管兩側(cè)跳線松馳度,給以收緊。采用“中相雙跳串 軟跳線”或“中相雙跳串 支撐管”的改造措施,見下圖。
圖 雙跳串 軟跳線連接示意圖
圖 雙跳串 支撐管連接示意圖c) 采用“三線分拉式”絕緣子串
此方案適用于單回路老舊干字型耐張塔單支絕緣子繞跳風(fēng)偏治理。
采用“三線分拉式”治理后的繞跳線串與桿塔、絕緣子、金具、導(dǎo)線各部件的最小距離及對桿塔和對導(dǎo)線的最小組合間隙符合規(guī)程要求,且連接情況牢固,可有效解決支撐管與桿塔單點連接受側(cè)向風(fēng)作用時引起支撐管前后旋轉(zhuǎn)的問題,見下圖。
圖 三線分拉式防風(fēng)偏治理施工圖紙
圖 采用“三線分拉式”治理后的繞跳線串與桿塔
d 耐張塔引流線加裝防風(fēng)小“T ”接
通過在引流線兩端加裝附屬引流線,降低原引流線的擺動范圍,同時增加了引流線接頭的通流能力,防止在線路大負荷運行時接頭發(fā)熱。此外,加裝防風(fēng)小“T ”接還能分解耐張塔引流線長期風(fēng)偏擺動與壓接管接口處的受力,解決了引流線與壓接管接口處出現(xiàn)的斷股情況。
圖 耐張塔引流線加裝防風(fēng)小“T ”接e) 加裝固定式垂直防風(fēng)偏絕緣子
防風(fēng)偏絕緣子適用于高壓輸電線路耐張塔硬跳線使用,能有效的防止跳線風(fēng)偏和導(dǎo)線隨風(fēng)舞動,保證了引流線與地電位之間的絕緣距離,有效降低了線路風(fēng)偏故障率。但是此措施需要線路巡視人員定期對絕緣子連接金具進行檢查,防止松動脫落。見下圖。
圖 耐張塔引流加裝防風(fēng)偏絕緣子
圖 固定式垂直防風(fēng)偏絕緣子串圖這種新型跳線防風(fēng)偏復(fù)合絕緣子將傳統(tǒng)產(chǎn)品的安裝方式由“鉸鏈?zhǔn)?/span>”改為“懸臂式”,由擺動變?yōu)橛仓?,使跳線串由“動”改為“靜”,因此有效地限制了跳線的擺動,從而保證了跳線對塔身的電氣間隙,有效解決了跳線絕緣子風(fēng)偏閃絡(luò)的難題。與常規(guī)防風(fēng)偏絕緣子相比,優(yōu)化了端部連接金具,增強芯棒強度,連接方便、產(chǎn)品偏轉(zhuǎn)小。但適用時應(yīng)注意:此防風(fēng)偏絕緣子應(yīng)用于500kV線路時,由于瓷棒較長,應(yīng)考慮增加芯棒內(nèi)徑并進行整塔強度核算;必要時可考慮采用導(dǎo)線相間間隔棒輔助此方案。
2.1.2 導(dǎo)地線線間放電治理措施
導(dǎo)地線間放電治理措施主要有減小檔距、加裝相間間隔棒、調(diào)整線路弧垂、改造塔頭間隙等。
1)對同桿架設(shè)雙回線大檔距不同風(fēng)擺整治措施
對同桿架設(shè)雙回線大檔距,進行實測弧垂并校核風(fēng)偏相間安全距離,對導(dǎo)線型號規(guī)格不一的更換成同一導(dǎo)線。
2)對線路終端塔導(dǎo)線由垂直轉(zhuǎn)水平排列相間安全距離整治措施
對松弛的導(dǎo)線收緊,調(diào)整線路弧垂,對垂直轉(zhuǎn)水平交差處相間靜空距離進行校核,不滿足要求的采取相間安裝合成絕緣相間隔棒固定防止風(fēng)偏,或原雙分裂導(dǎo)線更換為單根大截面導(dǎo)線,以增加相間距離。
3)導(dǎo)線跨越下方地線和耦合地線(防雷設(shè)施)防止風(fēng)吹上揚整治措施
對沿海地區(qū)用于防雷的耦合地線進行拆除;對大檔距有交跨的檔位進行安全距離校核,進行壓低改造、減小檔距或調(diào)整線路弧垂等。
2.1.3 導(dǎo)線對周圍物體放電治理措施
對于導(dǎo)線對周圍物體放電的治理,應(yīng)校核導(dǎo)線或跳線的風(fēng)偏角和對周圍物體的間隙距離,不滿足校驗條件的應(yīng)對周圍物體(樹木等)進行清理,保證導(dǎo)線與周圍物體的安全距離。
2.2防絕緣子和金具損壞
2.2.1 金具磨損和斷裂治理措施
1)改變金具結(jié)構(gòu)
對地線及光纜掛點金具“環(huán)-環(huán)”連接方式改為直角掛板連接方式,并使用高強度耐磨金具,見下圖。
圖 大風(fēng)區(qū)線路光纜金具設(shè)計更新方案2)磨損的間隔棒更換為阻尼式加厚型間隔棒,見下圖。
圖 大風(fēng)區(qū)域線路導(dǎo)線間隔棒更換前后3)對磨損的耐張塔引流線進行了更換,并加裝小引流處理,安裝導(dǎo)線耐磨護套(內(nèi)層為絕緣材質(zhì),外層包裹碳纖維外殼的導(dǎo)線耐磨護套),見下圖。
圖 耐張引流更換并加裝小引流處理和護套整體圖
圖 耐張引流更換并加裝小引流處理和護套局部圖
4)對斷裂的金具進行校核,對于強度不夠的單串金具,更換為雙串金具,增大金具強度。
2.2.2 絕緣子掉(斷)串治理措施1)V形串掉串故障多發(fā)生在球碗連接部位,在大風(fēng)作用下,迎風(fēng)側(cè)一相導(dǎo)線的背風(fēng)側(cè)復(fù)合絕緣子受擠壓,引起R銷變形、球頭受損。對V串復(fù)合絕緣子可加裝碗頭防脫抱箍,防止復(fù)合絕緣子下端球頭與碗頭掛板脫開,防止掉串事故,見下圖。
2)對于新建線路中相V串復(fù)合絕緣子采用“環(huán)-環(huán)”連接方式,可有效避免絕緣子掉串問題。
圖 V串絕緣子橫向風(fēng)受力分析及加裝的防脫抱箍整體圖
圖 V串絕緣子橫向風(fēng)受力分析及加裝的防脫抱箍局部圖3)處于大風(fēng)區(qū)段的輸電線路直線塔中相復(fù)合絕緣子采取 “V I串”設(shè)計,邊相采取了加裝防風(fēng)閃三角架措施。
2.2.3 緣子傘裙破損治理措施1)采用抗風(fēng)型或小傘徑復(fù)合絕緣子,但應(yīng)兼顧防鳥防冰問題,見圖下。
圖 推薦傘型-等徑圖 推薦傘型-非等徑
2.3防振動斷股和斷線
輸電線路導(dǎo)地線斷股斷線的主要原因是微風(fēng)振動。長期的振動會造成疲勞破壞與磨損,由其引起的線路事故需要有一個累積時間和過程。對付微風(fēng)振動引起的斷股斷線事故應(yīng)安裝合適的金具進行治理,例如防振錘、護線條、阻尼線、預(yù)絞式金具等。
2.3.1 加裝防振錘
防振錘能夠吸收導(dǎo)線微風(fēng)振動的能量。當(dāng)輸電線發(fā)生振動時,防振錘上下運動,重錘的的慣性運動使鋼絞線產(chǎn)生內(nèi)摩擦消耗振動能量。在不同的振動頻率下,防振錘消耗能量的大小取決于重錘的形狀和大小以及防振錘整體的幾何形狀。見下圖。
圖 防振錘1)防振錘安裝數(shù)量如下:
單根導(dǎo)、地線安裝數(shù)量。檔距兩端安裝防振錘個數(shù)與檔距長度和導(dǎo)、地線直徑有關(guān),一般安裝個數(shù)按下表進行選擇。
表 單根導(dǎo)、地線防振錘安裝數(shù)量
2)分裂導(dǎo)線防振錘安裝數(shù)量。分裂導(dǎo)線由于間隔棒的存在,使整檔導(dǎo)線分成一系列次檔距,微風(fēng)振動的幅值在不同次檔距內(nèi)有明顯差別。安裝在檔距端部的防振錘,在單線情況下,可對整檔導(dǎo)線起阻尼作用,但在多分裂導(dǎo)線情況下,不能或很少對整檔導(dǎo)線起阻尼作用,它主要對安裝側(cè)的端次檔距內(nèi)振動起阻尼作用,檔內(nèi)間隔棒(無論阻尼或非阻尼式)及子導(dǎo)線間對風(fēng)力引起振動的相互抑制和阻尼都會使各次檔距內(nèi)的振動強度減少。根據(jù)有關(guān)單位測試結(jié)果可知:在檔距相同時,采用間隔棒的雙分裂導(dǎo)線比單導(dǎo)線的振動強度減少50%;四分裂導(dǎo)線又比雙分裂導(dǎo)線的振動強度減少50%。所以規(guī)程規(guī)定:四分裂導(dǎo)線采用阻尼間隔棒時,檔距在500 m及以下不采用其他防振措施。
2.3.2 加裝阻尼線阻尼線(見下圖)又稱防振線,它是用與被保護導(dǎo)、地線相同或接近規(guī)格的導(dǎo)、地線,按“花邊狀”懸掛在懸垂線夾兩側(cè)或耐張線夾出口處的被保護導(dǎo)、地線的側(cè)上,“花邊”在懸垂線夾處懸掛形式分在線夾處固定和不在線夾處固定兩種,見圖5-29所示。阻尼線是通過各結(jié)點與導(dǎo)、地線連接,當(dāng)導(dǎo)、地線受風(fēng)力作用發(fā)生振動時,固定在導(dǎo)、地線上的阻尼線本身也隨之振動,此時阻尼線股間產(chǎn)生一定摩擦,消耗了部分的振動能量;另外一些振動能量以振動波形式,通過阻尼線與導(dǎo)地線連接點發(fā)生反復(fù)折射,由檔距內(nèi)傳到線夾附近的振動波和振動能量,被阻尼線逐步消耗掉。
圖 阻尼線根據(jù)運行經(jīng)驗和模擬試驗證明:在高頻振動情況下(即風(fēng)速接近上限值時),阻尼線的防振動性能優(yōu)于防振錘,所以常在大跨越檔和個別振動特別嚴重地段采用安裝阻尼線措施,減少振動的危害;但在低頻振動隋況下(即風(fēng)速接近下限值時),防振效果不夠理想,出現(xiàn)過阻尼線最外側(cè)結(jié)點處發(fā)生導(dǎo)、地線斷股情況,因此,采用阻尼線和防振錘聯(lián)合保護的方式,見下圖所示,發(fā)揮兩種消振裝置取長補短的作用。
圖 阻尼安裝示意圖
圖 防振錘和阻尼線聯(lián)合防振示意圖2.3.3 加裝護線條
設(shè)計規(guī)范規(guī)定:鋼芯鋁絞線平均運行張力為其拉斷力的18%~22%時,導(dǎo)線應(yīng)采用安裝護線條措施,以達到防止或減少振動的危害。護線條采用高強度、彈性好的鋁合金制作,為安裝方便,護線條與導(dǎo)線規(guī)格相配套進行生產(chǎn)。護線條能加強導(dǎo)線在線夾附近的機械強度和剛性,從而抑制導(dǎo)線振動和彎曲,提高導(dǎo)線耐振能力。
2.3.4 加裝阻尼間隔棒
在分裂導(dǎo)線中,一般采用安裝間隔棒防止導(dǎo)線相互鞭擊損傷。間隔棒分阻尼型和非阻尼型兩種,穿過平原、沼澤地、丘陵及橫跨河流、湖泊、海峽等平坦開闊地區(qū)的分裂導(dǎo)線輸電線路,應(yīng)安裝阻尼型間隔棒,以增強輸電線路自阻尼作用,降低振動對導(dǎo)線的危害。為了使各個次檔距的振動頻率不同,互相干擾,從而達到減弱或消除振動的危害,阻尼型間隔棒應(yīng)采用不等距安裝。
2.3.5 降低導(dǎo)、地線的平均運行張力
實踐證明:導(dǎo)、地線的平均運行張力增大,會使導(dǎo)、地線阻尼作用下降,致使導(dǎo)、地線發(fā)生疲勞斷股故障。設(shè)計規(guī)范對導(dǎo)、地線防振措施作出了相關(guān)規(guī)定:導(dǎo)、地線平均運行張力對振動影響很大,若運行中出現(xiàn)嚴重振動時,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采取增加桿塔數(shù)、減小檔距等措施降低導(dǎo)、地線的平均張力,以達到減少振動帶來的危害。
2.4防桿塔損壞
2.4.1 桿塔整體加固
1)對于處在大風(fēng)區(qū)的水泥桿,為防止風(fēng)蝕,可在桿體9m以下迎風(fēng)側(cè)安裝鋼板,并且鋼板加裝雙帽。鐵塔全部關(guān)鍵部位包鐵加裝防松(盜)螺母,輔材安裝彈簧墊片,見下圖。
圖 桿塔整體加固整體圖
圖 桿塔整體加固局部圖2.4.2 采用高強度建筑結(jié)構(gòu)膠粘接鋼材補強方案
高強度建筑結(jié)構(gòu)膠粘接鋼材補強主要包括粘鋼補強和碳纖維加固兩種,可防止水泥桿抱箍銹蝕后強度降低。高強度建筑結(jié)構(gòu)膠和高強度補強材料必須具有防腐性能,由于粘接劑和清理除銹后的塔材結(jié)合緊密,可以做到無隙粘接,和空氣隔絕,在補強的同時也具有防腐作用。
2.4.3 加裝桿塔防風(fēng)拉線
為平衡桿塔受到的外部荷載作用力,提高桿塔強度,可以為強風(fēng)地區(qū)桿塔加裝防風(fēng)拉線,有效保證桿塔不發(fā)生傾斜和倒塔。同時,可以減少桿塔材料消耗量,降低線路造價。
拉線宜采用鍍鋅鋼絞線,其截面不應(yīng)小于25mm2。拉線棒的直徑不應(yīng)小于16mm,且應(yīng)采用熱鍍鋅。
2.4.4 更換桿塔
更換強度更高的桿塔是輸電線路倒塔治理的根本措施。應(yīng)根據(jù)倒塔事故情況和設(shè)計資料對桿塔強度進行校核,選擇防風(fēng)水平更強的桿塔型式和結(jié)構(gòu)。
3. 運維措施
2.1防風(fēng)偏跳閘
(1) 新建、技改線路竣工驗收時,開展線路防風(fēng)偏校驗,檢查導(dǎo)線對桿塔及拉線、導(dǎo)線相間、導(dǎo)線對通道內(nèi)樹竹及其他交叉跨越物、導(dǎo)線對架空地線等安全距離是否符合設(shè)計及規(guī)程要求。
(2) 依據(jù)風(fēng)區(qū)圖合理劃分線路特殊區(qū)段,大風(fēng)天氣或大風(fēng)多發(fā)季節(jié)及時開展線路特巡,檢查線路有無風(fēng)偏跳閘隱患。
(3) 搜集當(dāng)?shù)匕l(fā)生的大風(fēng)等惡劣天氣(臺風(fēng)、颮線風(fēng)、龍卷風(fēng)、地方性風(fēng)等)氣象資料,及時更新風(fēng)區(qū)圖和線路特殊區(qū)段。
(4) 對處于微地形區(qū)、微氣象區(qū)的輸電線路走廊開展風(fēng)場觀測,合理安裝風(fēng)偏監(jiān)測裝置,并做好數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計分析。
(5) 臺風(fēng)等惡劣天氣來臨前,開展線路保護區(qū)及附近易被風(fēng)卷起的廣告條幅、樹木斷枝、廣告牌宣傳紙、塑料大棚、泡沫廢料、彩鋼瓦結(jié)構(gòu)屋頂?shù)纫灼∥镫[患排查,督促戶主或業(yè)主進行加固或拆除。臺風(fēng)過境后,立即組織人員進行特巡,檢查設(shè)備受損情況以及導(dǎo)地線、桿塔上有無懸掛異物,見下圖。
圖 惡劣天氣來臨前巡視(1) 風(fēng)偏故障發(fā)生后,在巡視過程中,應(yīng)注意收集故障發(fā)生時天氣情況(包括風(fēng)速、風(fēng)向與線路走向夾角、降雨情況等)、現(xiàn)場地形特征(平地、丘陵、山地、沿海等)、走廊環(huán)境的變化(樹木、廣告牌的折斷方向、附近的臨時構(gòu)筑物是否被大風(fēng)吹散等)以及放電痕跡。
(2) 線路風(fēng)偏故障后,應(yīng)檢查導(dǎo)線、金具、桿塔等受損情況并及時處理。
(3) 更換不同型式的懸垂絕緣子串后,應(yīng)對導(dǎo)線風(fēng)偏角重新校核。
(4) 開展耐張轉(zhuǎn)角塔防風(fēng)偏隱患排查。500kV及以上架空線路45°及以上轉(zhuǎn)角塔的外角側(cè)跳線串宜采用雙串絕緣子并可加裝重錘;15°以內(nèi)的轉(zhuǎn)角內(nèi)外側(cè)均應(yīng)加裝跳線絕緣子串。220kV及以下線路參照執(zhí)行。
(5) 開展單回路“干”字型耐張塔防風(fēng)偏隱患排查。耐張中相單跳串加支撐管形式的繞跳應(yīng)采用八字串或Ⅱ串連接。
(6) 加強局部微氣象區(qū)采用的特殊桿塔(如三相V串,單相V串等)巡視檢查,記錄運行狀況及防風(fēng)偏效果。
(7) 加強防風(fēng)拉線各構(gòu)件連接情況,以及地面固定裝置防撞措施完好情況。
(8) 加強支柱式防風(fēng)偏絕緣子連接是否可靠,反相位緩沖阻尼器運行是否正常,支柱式絕緣子和懸掛導(dǎo)線的絕緣子有無發(fā)生碰擦、磨損。
(9) 加強防風(fēng)偏絕緣拉索棒體、金具、傘裙運行情況檢查,連接是否可靠。
(10) 檢查耐張塔引流線絕緣護套包裹是否完整,有無開裂等現(xiàn)象。
(11) 測量山區(qū)大檔距線路導(dǎo)線對邊坡及樹木的距離,并進行風(fēng)偏校驗,對影響線路安全運行的應(yīng)采取降坡或砍伐樹木處理。
(12) 對新增交叉跨越物應(yīng)進行風(fēng)偏校驗,對影響線路安全運行的隱患及時治理。
(13) 邊導(dǎo)線與建筑物之間的最小水平距離,導(dǎo)線在最大弧垂、最大風(fēng)偏時與樹木之間的安全距離應(yīng)滿足《架空輸電線路運行規(guī)程》要求。邊線外超高樹木(樹木倒落距離不足的)應(yīng)全部砍伐。
2.2防絕緣子和金具損壞
(1) 積極應(yīng)用紅外測溫技術(shù)監(jiān)測直線接續(xù)管、耐張線夾等引流連接金具的發(fā)熱情況,高溫大負荷期間應(yīng)增加夜巡,發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理。
(2) 加強對導(dǎo)、地線懸垂線夾承重軸磨損情況的檢查,導(dǎo)地線振動嚴重區(qū)段應(yīng)按2年周期打開檢查,磨損嚴重的應(yīng)予更換,見下圖。
圖 檢查導(dǎo)地線線夾磨損
(3) 檢查鎖緊銷的運行狀況,銹蝕嚴重及失去彈性的應(yīng)及時更換;特別應(yīng)加強V型串復(fù)合絕緣子鎖緊銷的檢查,防止因鎖緊銷受壓變形失效而導(dǎo)致掉線事故。
(4) 對于直線型重要交叉跨越塔,包括跨越110kV及以上線路,鐵路和高等級公路,一級公路,一、二級通航河流等,應(yīng)采用雙懸掛絕緣子串結(jié)構(gòu),且宜采用雙獨立掛點;無法設(shè)置雙掛點的窄橫擔(dān)桿塔可采用單掛點雙聯(lián)絕緣子串結(jié)構(gòu)。
(5) 加強復(fù)合絕緣子護套和端部金具連接部位的檢查,端部密封破損及護套嚴重損壞的復(fù)合絕緣子應(yīng)及時更換。
(6) 加強局部風(fēng)害嚴重區(qū)域復(fù)合絕緣子傘裙破損情況檢查。
(7) 檢查特殊串型如V型、Ⅱ型、八字型、V I型等串絕緣子串受力情況,發(fā)現(xiàn)受力不均或松弛情況及時調(diào)整或更換。
2.3防振動斷股和斷線
(1) 新建、技改線路時嚴把驗收質(zhì)量關(guān),檢查導(dǎo)地線防振及保護金具安裝情況,及時消除導(dǎo)地線在放線、緊線、連接及安裝附件過程中造成的損傷。
(2) 根據(jù)風(fēng)區(qū)圖劃分線路特殊區(qū)段,線路停電檢修時加強風(fēng)害區(qū)線路防振金具、連接金具磨損情況檢查。
(3) 對風(fēng)口區(qū)大檔距或大跨越桿塔導(dǎo)地線懸垂線夾以及防振錘(尤其是距離線夾最遠處防振錘)、間隔棒安裝位置導(dǎo)地線進行檢查,發(fā)現(xiàn)斷股及時處理。
(4) 定期對風(fēng)口區(qū)線路桿塔螺栓進行緊固,必要時全塔安裝防松螺栓。
(5) 加強風(fēng)口區(qū)、大檔距及大跨越線路的運行管理,按期進行導(dǎo)地線測振,發(fā)現(xiàn)動、彎應(yīng)變值超標(biāo)應(yīng)及時分析、處理。
(6) 在腐蝕嚴重地區(qū),定期檢查導(dǎo)地線腐蝕情況。出現(xiàn)多處嚴重銹蝕、泡股、斷股、表面嚴重氧化時應(yīng)考慮換線,見下圖。
圖 檢查導(dǎo)地線腐蝕(7) 運行線路的重要跨越檔內(nèi)接頭應(yīng)采用預(yù)絞式金具加固。
2.4防桿塔損壞
(1) 對局部地形、環(huán)境變化區(qū)域的重要輸電通道進行差異化改造,提高重要線路設(shè)計水平。
(2) 建立采動影響區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害區(qū)、水淹(沖刷)區(qū)等不良地質(zhì)區(qū)線路臺賬,根據(jù)天氣和施工情況適時開展特巡。
(3) 對采動影響區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害區(qū)、水淹(沖刷)區(qū)等線路桿塔采取加固基礎(chǔ)、修筑擋土墻(樁)、截(排)水溝、改造上下坡等防護措施,提高桿塔基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,見下圖。
圖 改造上下坡圖
圖 修筑桿塔擋土墻(4) 對于河網(wǎng)、沼澤、魚塘等區(qū)域的桿塔,定期檢查塔基浸淹情況。常年在水田中或雨季被水浸淹的桿塔每年枯水季節(jié)應(yīng)檢查金屬基礎(chǔ)和接地裝置,掌握銹蝕情況制定相應(yīng)對策,見下圖。
圖 塔腳防腐(5) 非居民區(qū)、交通困難地區(qū)的110(66)kV及以上架空輸電線路拉線塔因開發(fā)建設(shè)或人口遷移等因素,周圍環(huán)境發(fā)生較大變化,成為居民區(qū)或人口密集區(qū)時,拉線塔應(yīng)及時進行改造,更換為自立塔或鋼管桿。
(6) 運行維護單位應(yīng)結(jié)合本單位實際制訂防止倒塔事故預(yù)案,并在材料、人員上予以落實;并應(yīng)按照分級儲備、集中使用的原則,儲備一定數(shù)量的事故搶修塔。
(7) 應(yīng)對遭遇惡劣天氣后的線路進行特巡,重點檢查微氣象區(qū)、微地形區(qū)、不良地質(zhì)區(qū)桿塔基礎(chǔ)及拉線,檢查桿塔基礎(chǔ)有無下沉、上拔,拉線有無松弛,鐵塔塔材、螺栓有無松動、掉落,金具松動、磨損等情況。當(dāng)導(dǎo)、地線發(fā)生覆冰、舞動時應(yīng)做好觀測記錄,并進行桿塔螺栓松動、等專項檢查及處理。
(8) 加強桿塔基礎(chǔ)的檢查和維護,對取土、挖沙、采石等可能危及桿塔基礎(chǔ)安全的行為,應(yīng)及時制止并采取相應(yīng)防范措施,見下圖。
圖 桿塔基礎(chǔ)腐蝕情況(9) 加強拉線塔的保護和維修。拉線下部應(yīng)采取可靠的防盜、防割措施;應(yīng)及時更換銹蝕嚴重的拉線和拉棒;對于易受撞擊的桿塔和拉線,應(yīng)采取防撞措施。
(10) 檢查砼桿表面風(fēng)化、裂紋、漏筋,抱箍銹蝕等情況,及時開展砼桿補強、金具防腐工作,見下圖。
圖 砼桿補強(11) 提前介入基建工程施工,開展隱蔽工程質(zhì)量驗收,確保桿塔基礎(chǔ)施工符合規(guī)范要求。
(12) 應(yīng)用可靠、有效的在線監(jiān)測設(shè)備加強特殊區(qū)段的桿塔運行狀況監(jiān)測。
4. 在線監(jiān)測
4.1風(fēng)偏在線監(jiān)測
(1)布點原則
風(fēng)偏狀態(tài)監(jiān)測裝置宜安裝在曾經(jīng)發(fā)生過風(fēng)偏放電的直線塔懸垂串或耐張塔跳線上,也可安裝在常年基本與主導(dǎo)風(fēng)向(大風(fēng)條件下)垂直走向的線路或常年風(fēng)速過大的地區(qū)的線路,還可安裝在對地風(fēng)偏放電的線路。
(2)風(fēng)偏在線監(jiān)測系統(tǒng)
輸電線路風(fēng)偏在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)旊娋€路的絕緣子串風(fēng)偏角、搖擺角以及現(xiàn)場溫度、風(fēng)速、風(fēng)向等微氣象參數(shù)進行實時監(jiān)測,見下圖。
圖 風(fēng)偏在線監(jiān)測系統(tǒng)組成1)風(fēng)偏角的測量方法
傾角傳感器安裝在球頭掛環(huán)上,利用傾角傳感器可以方便測量出絕緣子串的搖擺角Φ。并根據(jù)橫擔(dān)長度L,絕緣子串長度λ等常量,可計算出風(fēng)偏距R。
2)系統(tǒng)組成
輸電線路風(fēng)偏在線監(jiān)測系統(tǒng)由風(fēng)偏監(jiān)測儀、氣象環(huán)境觀測站和監(jiān)測中心3部分組成,其中絕緣子串風(fēng)偏角監(jiān)測儀安裝在絕緣子串上,氣象環(huán)境觀測站安裝在桿塔上,監(jiān)測中心設(shè)置在電力運行單位。
系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集傳送、故障報警、實時控制和采集數(shù)據(jù)處理?,F(xiàn)場監(jiān)測裝置采集環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量強度、絕緣子串風(fēng)偏角等相關(guān)數(shù)據(jù),并根據(jù)監(jiān)測中心命令實時上傳。
4.2振動在線監(jiān)測
(1)布點原則
對于易發(fā)生微風(fēng)振動斷股和斷線的地區(qū),特別是大跨越架空輸電線路,運維單位可根據(jù)線路設(shè)計和運維情況加裝微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置。
(2)工作原理
微風(fēng)振動采集單元采用的“彎曲振幅法”對導(dǎo)線微風(fēng)振動進行測量,測量的是疊加在導(dǎo)線運動上的小幅度、高頻率的振動,是基于兩點的相對振幅,測取導(dǎo)地線夾頭出口89mm處導(dǎo)地線相對于線夾的動彎振幅,以此值大小來計算導(dǎo)地線在線夾出口處的動彎應(yīng)變,符合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并且能夠預(yù)測導(dǎo)線疲勞壽命。
振動測量原理示意圖如下圖:
圖 振動測量原理示意圖輸電線路微風(fēng)振動在線監(jiān)測系統(tǒng)使用微風(fēng)振動采集單元,能夠?qū)崟r自動采集導(dǎo)地線微風(fēng)振動信號,通過通信網(wǎng)絡(luò),將振動信號傳輸?shù)胶蠖藬?shù)據(jù)處理系統(tǒng),進行振動分析、預(yù)測導(dǎo)線疲勞壽命,為線路運行提供參考的系統(tǒng)。
(3)系統(tǒng)組成
輸電線路微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置設(shè)備由氣象采集單元、若干臺振動采集單元)、太陽能供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集中器組成。系統(tǒng)組成見下圖。
圖 氣象傳感器
圖 振動采集單元
圖 微風(fēng)振動監(jiān)測系統(tǒng)導(dǎo)線振動采集單元安裝在導(dǎo)線、地線、OPGW 上的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭等處,見下圖。
數(shù)據(jù)集中器和氣象環(huán)境監(jiān)測裝置安裝在鐵塔橫擔(dān)端部上,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)測量的有效性。裝置外觀結(jié)構(gòu)和安裝位置不會影響線路檢修維護工作。
圖 導(dǎo)線振動采集單元安裝示意圖
圖 地線及OPGW 振動采集單元安裝示意圖
來源:國網(wǎng)六防手冊
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