輸電線路防舞相間間隔棒故障原因分析及改進措施研究

1、第三屆(2012)全國架空輸電線路技術(shù)交流研討會論文集 架空輸電線路運行、維護、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研究院長沙410007)【摘 要】相間間隔棒是抑制輸電線路舞動的重要措施，隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，其結(jié)構(gòu)也越來越復 雜，隨之而來的輸電線路導線舞動呈現(xiàn)增多趨勢，防舞動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)我國輸電

2、線路上發(fā)生的多起相間間隔棒故障實例，從其故障特點入手，對導致相間間隔棒故障 的各種原因進行了深入分析，并從相間間隔棒的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和運行等方面入手，提出了相間間隔棒的一些改進措施。【關(guān)鍵詞】相間間隔棒掉串擊穿相間放電改進措施1 引言輸電線路的覆冰舞動對線路安全運行的危害很大，極易引起線路的相間閃絡(luò)、相對地(架空地 線)短路、金具損壞等故障，大面積的舞動會導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，嚴重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運

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

4、隔棒(單導線、分裂導線均可)是在相問或回路之間使用的一種具有絕緣性能和機械強度的 間隔棒，通過將各導線機械地連接起來，使各導線的運動相互制約，以達到抑制舞動的目的。相問 間隔棒可防止冰雪跳躍和導線下垂引起的相問閃絡(luò)，其為當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)全國架空輸電線路技術(shù)交流研討會論文集 架空輸電線路運行、維護、檢修與技改管理連接金具受力條件非常復雜，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，當線路舞動超過設(shè)計閾值時，便會發(fā)生相間 間隔棒損壞故障。從已統(tǒng)計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，會導致其強度偏低。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，導致相問間隔棒在峰值應力或長時間疲勞應力的作用下，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，在舞動較為頻繁的區(qū)域，相間間隔棒可能承受比 較嚴重的疲勞載荷，在長期疲勞作用下，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，會使其承

8、受過大的初始應力，太大的初始應力可能會加速相關(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線 間隔棒不在同一平面，存在2米的位移，導致相問間隔棒在安裝完成后就存在一定的彎扭，在導線 覆冰以及大的橫向風作用下，加速了相間間隔棒鋼腳以及配套子導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)，該故障的主要原因為產(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，后對該批次產(chǎn)品進行分析發(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套間存在空隙等質(zhì)量問題，當在連續(xù)陰雨 天氣條件下運行時，潮氣滲入并貫穿芳綸芯棒，絕緣強度降低，造成間隔棒內(nèi)絕緣擊穿，導致相間 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，當相間間隔棒安裝不合理時，并不能完全杜絕線路舞動，在線路舞動幅度過大時或次檔距發(fā)生舞動，由