500kV线路架空避雷线雷击损伤后抢修维护方法.doc

第42卷中国电力输配电输变电设备运行维护专栏500kV线路架空避雷线雷击损伤后抢修维护方法吴建军李玉宝段文运陈春强李宁崔海龙赵青华北电网有限公司北京超高压公司北京102401摘要针对北京超高压公司负责运行维护的华北地区500kV输电线路中近年来多次发生的架空地线、光纤复合架空地线OPGW遭受雷击后造成的避雷线本体断股损伤或断线事故以及OPGW损伤或纤芯损伤造成保护通信中断等进行了介绍并对避雷线损伤原因进行了分析和判定对不同材质的镀锌钢绞线铝合金绞线及OPGW发生不同损伤情况下的修复工作标准和工艺流程进行了详细介绍。按避雷线不同的损伤程度和线路抢修条件等分别对不停电飞车出线修复法、停电落线借助线路边导线修复法、停电换线法等具体抢修方法、方案的制订和选择原则等进行了阐述关键词500kV输电线路光纤复合架空地线OPGW严重损伤检修工艺标准操作方法中图分类号TM726TN913.3文献标识码B文章编号1004-9649200905-0064-04收稿日期2009-03-02作者简介吴建军1976男北京人工程师从事超高压输电线路生产运行维护工作。E-mail:0引言500kV输电线路中架设的地线光纤复合架空地线OPGW在输电线路运行中均起到防雷作用OPGW还兼顾通信功能但架空线路地处野外恶劣环境受自然界雷害袭击情况突出当雷击强烈时就会发生架空地线OPGW线体发生断股损伤严重时还会发生因地线断落而造成线路停运或OPGW内纤芯损坏后通信信号中断的严重电网事故对电力系统稳定构成威胁1架空避雷地线、OPGW雷击损伤统计近些年北京超高压公司运行维护的500kV输电线路中的避雷线多次发生强雷击情况造成避雷线断股断线落线光纤复合架空地线OPGW信号中断等情况根据地线损伤情况和位置采取不同方法进行了有效的抢修维护工作为及时恢复线路健康水平恢复送电起到了关键作用表1给出近年运行线路中发生雷电击伤地线OPGW事件统计2断股原因分析1对损伤的地线或OPGW的相关检测试验表明各项指标符合设计标准线材加工制造不存在质量问题排除了加工制造质量方面的问题2显微观察及其他试验表明所有损伤断口均为高温熔断所致未发现机械损伤痕迹因此排除了施工或外力等造成机械损伤的可能3地线或OPGW损伤后经对损伤位置仔细观察均有电弧灼伤痕迹断股周边粘附有一些微小金属瘤状物4发现地线或OPGW损伤后经及时查询雷表近年运行线路中发生雷电击伤地线、OPGW事件统计Tab.StatistictableaboutdamageofearthwireandOPGWbylightningstrokeinrecentyears故障时间线路名称缺陷内容处理方式修复方法2005-08-06500kV房保线0167号塔大号左侧OPGW断3股轨道法落线至导线使用预绞丝进行修复并安装过渡线2008-04-252008-12-24500kV保霸二线500kV安房一线02300231档内左侧地线落地0044号塔小号左侧100m处OPGW断13股双绞磨法落线至地面双绞磨法落线至地面更换02280231地线更换00430045OPGW2006-03-282007-01-22500kV安房一线500kV万顺一线0017号塔大号侧60m处OPGW断1股0389号塔大号右侧40m处OPGW断1股飞车出线飞车出线使用预绞丝进行修复使用预绞丝进行修复2007-09-122008-03-23500kV安滨线500kV源霸二线0053号塔小号右侧260m处地线断1股04690471档内右侧地线落地2008-04-012008-04-03500kV姜天二线500kV源霸二线01830185档内左侧OPGW断5股0467号塔小号侧左地线68m处断7股飞车出线双绞磨法落线至地面使用预绞丝进行修复更换04690471地线双绞磨法落线至地面双绞磨法落线至地面更换01830185OPGW将断股部分全部切除后续接新线中国电力ELECTRICPOWER第42卷第5期2009年5月Vol42No5May200964吴建军等500kV线路架空避雷线雷击损伤后抢修维护方法第5期输配电输变电设备运行维护专栏图1修补OPGW过渡线安装示意Fig.1AbridgedgeneralviewaboutinstallationofOPGWtransitioncoil电监测系统发现损伤位置都曾发生过强落雷现象或属于强雷区域内。造成地线或OPGW损伤的主要原因是雷击伤害。具体过程为雷电击在地线或OPGW外层线股上雷电能量在瞬时释放过程中产生强烈的高温电弧造成线材金属材料融化同时在避雷线张力作用下产生断股现象特殊情况还会造成地线断线。3雷击断股的处理原则及工艺标准3.1处理标准3.1.1镀锌钢绞线或铝合金绞线避雷线断股损伤的修复工作标准根据输电线路运行规程的有关技术规定针对镀锌钢绞线或铝合金绞线避雷线发生断股损伤时可根据不同材质、不同损伤程度分为3种处理方法具体见文献1有关地线断股损伤的处理标准。3.1.2OPGW断股损伤修复工作标准根据光纤复合架空地线OPGW的结构特性和PLP生产的OPGW预绞式护线条对损伤OPGW的修补能力的技术规定通过实验和实践经验对发生断股损伤的OPGW处理方法进行了明确规定要求可根据不同损伤程度分为3种处理方法具体见文献2-4有关OPGW断股损伤的处理标准。3.2安装过渡线的原则1当OPGW外层承力层线股损伤后强度损失小于35导电截面积损失小于等于0且光纤未损伤时可直接采用PLP生产的OPGW预绞式护线条修补。当OPGW外层承力层线股损伤后强度损失小于35导电截面积损失大于0且光纤未损伤时可用PLP生产的OPGW预绞式护线条修补后同时加装一根引渡线。引渡线的作用起到弥补因OPGW外层承力层线股损伤造成过流截面积的损失作用。过渡线的安装如图所示。3过渡线的规格。过渡线可采用与OPGW主线外径大致相同规格的铝绞线长度m。4并沟线夹的规格。使用适用于铝绞线规格的并沟线夹。5并沟线夹的使用数量。导电截面积的损失小于等于50时使用4个并沟线夹每端个。6并沟线夹的安装。a.螺栓的紧固力矩与OPGW其他相似金具的紧固力矩相同。b.OPGW外不缠铝包带。c.并沟线夹与OPGW铝绞线接触处打磨干净涂电力脂。d.与OPGW修补护线条最近的一个并沟线夹与OPGW修补护线条端头的距离为00mm并沟线夹之间的距离为50mm。7过渡线绑扎的要求。a.端头绑扎线用6号镀锌铁线绑扎绑扎长度30mm绑扎线端部距过渡线端头20mm另一端部距并沟线夹20mm。b.中间绑扎线用D3mm的铝单丝绑扎绑扎长度00mm绑扎位置在OPGW预绞式护线条中心。c.绑扎时注意勿划伤OPGW。8过渡线端头磨修。过渡线端头应倒角2mm并用砂纸磨修光滑后做有效防腐处理。4雷击断股的处理方法4.1不停电飞车出线修复经仔细观察准确掌握地线或OPGW损伤情况且经过安全计算线路带电运行情况下还应满足带电作业电气安全距离条件符合采用飞车出线作业条件时5可采用不停电飞车出线方法进行修复如图2所示。在操作前应做好技术交底出线人员应穿着合格屏蔽服到达损伤处应仔细检查损伤情况在损伤程度满足规定的修复条件时采取相应标准进行修复处理。其优点是避免线路停电工器具简单便于安装操作对线下建筑物、交叉跨越物等没有影响。但应加强各项安全措施准备和落实。由于OPGW内部结构的特殊性在进行缠绕预绞式护线条和加装引渡线时作业人员应特别小心操作尽量减少螺丝刀等锋利工具的使用或与OPGW的接触避免由于操作不当将OPGW内的光纤套管刺伤。4.2停电落线借助线路边导线修复法当地线或OPGW损伤情况明确掌握且经过安全计算条件不满足采用飞车出线作业条件时或地线及OPGW损伤情况不明确时可采取停电借助导线修复法。将地线或OPGW发生损伤处的线体通过图2飞车出线修复法修复OPGWFig.2AbridgedgeneralviewaboutrepairingOPGWwithoutgoingline65第42卷中国电力输配电输变电设备运行维护专栏工具放落至线路边导线上作业人员通过出导线方式到达地线或OPGW的损伤处进行修复操作的方法。修复操作前作业人员应仔细检查损伤情况在损伤程度满足规定的修复条件时采取相应标准进行修复处理。方法的优点是安全性比较高、修补损伤的操作比较方便当落线档线下有建筑物或交叉跨越物电力线路、铁路、公路等时可采取在停电线路中相和边相导线间采取封网措施防止落线作业对线下建筑物或交叉跨越物影响。具体安装方式及方法见图3导线封网示意。缺点是需要停电作业且落线操作比较繁琐需要人力较多。当损伤的地线或OPGW在一侧为耐张连接方式或在一个孤立档内两侧均为耐张连接方式时可从耐张金具位置直接进行摘落线操作即可具体方法见图4耐张塔摘挂线示意。当损伤位置处在连续直线塔线路区段内条件时可在地线或OPGW发生损伤位置临近的直线塔进行直接落线。具体可分为轨道法和双绞磨法2种落线方式实施。1双绞磨法直线塔落线就是通过在直线塔的塔脚和铁塔横线路外塔高约1.5倍处各安置1台机动绞磨并利用2台机动绞磨相互配合先将线材的连接金具与铁塔摘开后将损伤的地线或OPGW进行落线操作。其中塔脚处的绞磨为承力绞磨主要作用是承受地线或OPGW的垂直荷载并控制线材落线速度而铁塔横线路外的另一台机动绞磨为控制绞磨其作用是牵引控制下落过程中的地线或OPGW使其尽量远离铁塔并使线材下落过程中从铁塔外绕过导线横担或绝缘子串的阻拦防止塔材等将下落过程中地线或OPGW磨伤造二次损伤将地线或OPGW缓缓下落并直至地线或OPGW损伤位置落在边导线上。如图5所示双绞磨法直线塔落线。双绞磨法直线塔落线适用于作业点处在平原地势较开阔的条件时没有建筑物或青苗协议等严重影响下所采取的一种方法。其优点是工具少运输方便安装操作简单操作过程中需要配合人员较少主要工具只是2台常规机动绞磨能适用于所有直线铁塔塔型条件资金投入较小。2轨道法直线塔落线就是通过在直线塔地线支架、导线横担及横担至绝缘子处安装特制的滑道后同时在直线塔的塔脚处配合1台机动绞磨先将线材的连接金具与铁塔摘开后通过滑道和机动绞磨配合操作将损伤的地线或OPGW沿滑道下滑使地线或OPGW的损伤点落在导线上检修人员通过导线到达损伤点开展修复操作的方法。见图6轨道法直线塔落线和图7轨道法索道安装。轨道法直线塔落线是在作业点处在山区地面施工条件狭窄没有良好施工条件时或作业点处在平原地区但地面施工条件受到建筑物或青苗协议严重影响时所采取的一种方法。其优点是施工作业面小只需在铁塔基础范围内进行即可。但需要制作特殊的滑道工具且滑道工具质量较重运输强度大、安装操作相对复杂增加了抢修作业人员的工作强度操作过程中需要配合人员较多。同时一套滑道工具不能适用于所有直线铁塔塔型条件要根据不同铁塔形式配制不同规格滑道资金投入较大。4.3停电换线法当地线或OPGW损伤比较严重不能采用修复图3导线封网示意Fig.3Abridgedgeneralviewofblockingconductor图4耐张塔摘挂线示意Fig.4Abridgedgeneralviewaboutpicking-upandholdingconductoronstraintower图5双绞磨法直线塔落线示意Fig.5AbridgedgeneralviewaboutdroppinglinewithmethodofTwisted-pairgrindingonstraight-linetowers66吴建军等500kV线路架空避雷线雷击损伤后抢修维护方法第5期输配电输变电设备运行维护专栏图6轨道法直线塔落线示意Fig.6Abridgedgeneralviewaboutdroppinglinewithrailonstraight-linetowersMaintenancemethodforearthwireof500kVpowertransmissionlineafterheavydamagebylightningstrokeWUJian-junLIYu-baoDUANWen-yunCHENChun-qiangLINingCUIHai-longZHAOQingNorthChinaBeijingEHVPowerTransmissionCompanyBeijing102401ChinaAbstractAccordingtothefaultsofearthwireandOPGWdamagebylightningstrokeoccurredin500kVpowertransmissioninNorthChinainrecentyearsthereasonsforearthwiredamagewereanalyzedandthestandardsforrepairingandtechnicalprocessflowaboutdifferentdamageoftwistedlineandOPGWwereintroduced.Andaccordingtodifferentdamagedlevelsanddifferentsituationoflineinspectionhowtochoosethemethodofinspectionofoutgoinglinewithelectricitydroppinglinewithoutelectricityandchanginglinewithoutelectricitywasalsointroduced.Keywords500kVpowertransmissionlineOPGWheavydamageinspectionstandardmethodofoperation的方法恢复至运行安全要求时采用本办法。应根据线路停电时间、地形条件、设备条件、备品备件储备、操作的方便性和安全性等多方面因素确定换线长度和施工方案。优点是可以彻底消除线材损伤情况满足运行安全要求但需要停电操作工艺复杂需人力物力较多。5结语本文的维护方法及操作工艺对快速处理雷击损伤缺陷及时恢复线路起了重要作用取得了良好的经济效益。但对地线、OPGW损伤修复标准和操作工艺还有待进一步探索和研究特别是针对OPGW的损伤处理方法。且应对抢修用工器具的方便性、适用性加以持续改进。参考文献1L/T7412001架空送电线路运行规程S.L/T741-2001OperatingcodeforoverheadtransmissionlineS.2L/T8322003光纤复合架空地线S.L/T832-2003OpticalfibercompositeoverheadgroundwiresS.3L/T7632001架空线路用预绞式金具技术条件S.L/T763-2001TechnicalrequirementsforoverheadlinehelicalfittingsS.4L/T7662003光纤复合架空地线OPGW用预绞式金具技术条件和实验方法S.L/T766-2003TechnicalrequirementsandtestingmethodofhelicalfittingsforOPGWS.5国家电网公司电力安全工作规程电力线路部分试行S.ServiceregulationsforpowersafetyofStateGridCorporationofChinaS.责任编辑张重实图7轨道法索道安装示意Fig.7Abridgedgeneralviewaboutinstallationofcablewayformethodofrail67