核心詞：
KVVP 控制 電纜 輸電線路上的架空地線,大多數(shù)都是在每基桿塔上直接接地的,但接了地的地線會長期流過感應(yīng)電流,使線損增大。為了減少地線的線損和利用地線進行高頻載波通訊,KVVP屏蔽控制電纜KVVP屏蔽控制電纜KVVP屏蔽控制電纜KVVP屏蔽控制電纜不少線路都采用了一側(cè)架空絕緣地線。架空絕緣地線有較高的感應(yīng)電勢,其大小與線路電壓、負荷、長度及地線與導(dǎo)線間的距離有關(guān)。500kV湯潁5353線由于電壓高、負荷重,架空絕緣地線的感應(yīng)電勢可能達到10kV級。如此高的感應(yīng)電壓使地線絕緣子實際上相當于被作為導(dǎo)線絕緣子使用,造成對絕緣子電氣和機械性能的損傷。由于所使用的瓷質(zhì)絕緣子為內(nèi)膠裝結(jié)構(gòu),其膠裝粘合劑水泥和鐵帽、鋼腳、瓷件的熱膨脹系數(shù)不相同。溫度變化時因部件熱脹系數(shù)的差異,使瓷件受到剪切應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用;水泥的長期膨脹是瓷件和鐵帽受到局部應(yīng)力以致產(chǎn)生疲勞效應(yīng),其絕緣性能隨運行時間延長會逐漸降低,甚至完全喪失,此時的瓷絕緣子處于擊穿運行狀態(tài)。該瓷質(zhì)絕緣子的電氣性能雖已大幅度下降或者喪失,不能滿足絕緣要求,但其機械強度仍能滿足設(shè)計要求,所以此時地線不能馬上掉線。絕緣子在感應(yīng)電壓的作用下,對絕緣子內(nèi)部產(chǎn)生明顯的熱作用,熱量積累導(dǎo)致絕緣子溫度升高。
機電負荷和溫升的長期變化進一步加速了絕緣子老化,而進一步老化的結(jié)果又導(dǎo)致熱效應(yīng)的加劇,
RS485通訊電纜從而形成了惡性循環(huán)。最后致使絕緣子失去支撐能力,或因瞬間驟熱而發(fā)生爆炸,導(dǎo)致絕緣子斷串。kV湯潁5353線的絕緣子掉線前2個月內(nèi),當?shù)夭⑽闯霈F(xiàn)雷電,分析掉線原因應(yīng)該是絕緣子老化,絕緣子填充物局部融化。更換下來的絕緣子與懸垂線夾連接的金屬部分由嚴重銹蝕,上面還殘留有淚滴狀的絕緣子填充物,絕緣子頭部填充物有局部融化的痕跡,這表明高感應(yīng)電壓及其產(chǎn)生的強泄漏電流對絕緣子的老化和掉線起到了重要作用。kV湯潁5353線的架空絕緣地線采用瓷質(zhì)絕緣子,有多種不利于運行的因素。瓷質(zhì)絕緣子屬于可擊穿型絕緣子,老化絕緣子的存在對線路的安全運行是一種潛在的威脅,很難發(fā)現(xiàn),且定期檢測需要大量的人力物力。目前大多數(shù)導(dǎo)線瓷質(zhì)絕緣子已經(jīng)被更換為鋼化玻璃絕緣子,但對用于地線的瓷質(zhì)絕緣子可能存在的危害認識不足,認為地線瓷質(zhì)絕緣子承受電壓低,不易老化,因而未能及時變更設(shè)計或進行大修改造。線路投運和大修改造時,設(shè)計部門對磁質(zhì)絕緣子存在的問題重視程度不夠,過于注重成本控制和"靜態(tài)"運行,未能充分考慮線路運行后的"動態(tài)"情況,使線路存在先天安全隱患,不利于輸電線路的長期安全、經(jīng)濟運行。本線路地線采用絕緣子的主要目的是要實現(xiàn)地線全線絕緣以降低線損,但由于瓷質(zhì)絕緣子在運行了一段時間后,其電氣絕緣性能逐漸喪失。架空絕緣地線實際已經(jīng)處于單點接地的狀態(tài),原本架空絕緣地線也就出現(xiàn)了額外泄露電流。單點接地的架空絕緣地線,其總體感應(yīng)電壓仍然很高,因此產(chǎn)生的額外泄露電流的值也很高,線路此時的線損大幅度增加。可見,依賴瓷質(zhì)絕緣子的電氣可靠性來降低線損本身就存在著較大安全隱患。全線絕緣的方式雖然減少了線損,但必定導(dǎo)致地線上的高感應(yīng)電壓大增。高感應(yīng)電壓不但加速瓷質(zhì)絕緣子老化進而擊穿的速度,而且會在瓷質(zhì)絕緣子擊穿后進一步破壞瓷質(zhì)絕緣子的機械性能,這是導(dǎo)致掉線的主要誘因之一。kV湯潁5353線的一回地線采用OPGW復(fù)合光纜,其直徑稍大,且外層采用鋁合金線,熔點也稍高。但由于另一回地線采用全線絕緣的方式,導(dǎo)致線路遭受雷擊時,OPGW復(fù)合光纜因全線接地而承受較大的雷擊電流。而現(xiàn)時地線的耐雷設(shè)計主要考慮雷擊初始沖擊和再沖擊的影響,對雷電中間電流和連續(xù)電流的影響考慮得較少。500kV湯潁5353線OPGW復(fù)合光纜在運行中曾2次受雷擊斷股。
1、原因是受雷擊電流較大 其原因正是由于承受了更多雷擊電流,導(dǎo)致外層鋁合金線局部高溫過熱,有的直接熔斷,有的由于部分熔融在巨大張力下斷裂。負責管轄500kV湯潁5353線的班組只有10個人,他們要負責淮南地區(qū)110kV～500kV運行、維護和檢修工作。班組工作量大,而人手又相對不足。一般只在陰天時用紅外測試儀進行檢測,夜晚只能檢測部分地形較好的桿號段。由于受太陽紅外線的干擾,難以保證陰天檢測質(zhì)量,同時配備的儀器不夠先進,對高塔瓷質(zhì)絕緣子的檢測不夠精確。對2根地線均為地線的輸電線路,將瓷質(zhì)絕緣子為鋼化玻璃絕緣子。鋼化玻璃絕緣子具有優(yōu)良的機電性能,其抗拉強度是瓷質(zhì)絕緣子的2.2倍,耐電擊穿性能是瓷質(zhì)絕緣子的3.8倍,耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊性能也優(yōu)于瓷質(zhì)絕緣子,因而使用鋼化玻璃絕緣子可大大降低故障幾率。鋼化玻璃絕緣子還具有"零值自爆"特點,便于發(fā)現(xiàn)絕緣子的劣化。零值的鋼化玻璃絕緣子,強電流大部分在零值絕緣子鐵帽和鋼腳通過,經(jīng)過鐵帽內(nèi)部的部分非常小,這就大大減少了斷串的概率。采用鋼化玻璃絕緣子后,維護和檢修工作減少,也符合在人員配備不足的情況下,利用先進材料,間接提高工作效率的原則。輸電線路有1根地線為OPGW復(fù)合光纜的,可考慮改變地線架設(shè)方式。在線路停電時間緊張的情況下,可以考慮先采用多點加裝接地引下線的辦法,在不改變架空地線受力的情況下實現(xiàn)局部絕緣運行。OPGW復(fù)合光纜在運行中不但具有防雷功能,還肩負著通訊的重要作用。在面對不可抗力因素時,優(yōu)先保護OPGW復(fù)合光纜是必要的,也是必須的、在線路停電時間充裕的時候,將架空絕緣地線全線絕緣方式改變?yōu)橹苯咏拥胤绞?不但可以消除因絕緣子老化造成的掉線隱患,還可以減小雷擊時流過OPGW復(fù)合光纜的電流,起到保護OPGW復(fù)合光纜的作用。購置功能先進的紅外檢測設(shè)備,條件許可的話盡量在夜間采用紅外測試儀檢測。測量架空絕緣地線的實際感應(yīng)電壓,選擇最恰當?shù)幕鸹ㄩg隙對地形惡劣的桿塔用火花間隙法檢測。瓷質(zhì)絕緣子擊穿后不但有發(fā)熱現(xiàn)象,也有較大的感應(yīng)電流,因此可以用鉗型電流表測量桿塔的泄露電流,如果測得的電流值較大,此桿塔絕緣地線絕緣子可能被擊穿,應(yīng)重點加強檢測。
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