主页 > 产品展示 > >> 福建体彩网六防]绝缘子串和金具防风害的隐患排查

  收集线路技术参数(如下表),对绝缘子和金具强度进行核算。排查校核结果不满足要求的绝缘子和金具。

  (3)排查绝缘子串型等是否满足风偏设计要求;金具种类的选用应考虑整串受力合理。

  1)加强大风恶劣天气后的输电线路绝缘子和金具的检查;加强巡视检查,定期抽查不同地区、不同环境运行中的绝缘子,对其进行拉力、电气性能和绝缘老化试验。

  2)风振严重区域的导地线线夹、防振锤和间隔棒是否选用加强型金具或预绞式金具。

  3)排查按照承受静态拉伸载荷设计的绝缘子和金具,应避免在实际运行中承受弯曲、扭转载荷、压缩载荷和交变机械载荷而导致断裂故障。

  4)加强对导、地线悬垂线夹承重轴磨损情况的检查,导地线年周期打开检查,磨损严重的应予更换。

  6)加强复合绝缘子护套和端部金具连接部位的检查,端部密封破损及护套严重损坏的复合绝缘子应及时更换。

  悬垂串在线路正常运行时,主要承受垂直线路方向荷载;在断线时,还要承受断线拉力。

  1)安全系数:不应小于《表 绝缘子和金具机械强度的最低安全系数》所列数值。瓷质盘形绝缘子尚应满足正常运行情况、常年荷载状态下安全系数不小于4.5常年荷载是指年平均气温下绝缘子所受的荷载。微信公众号:输配电线)允许荷载:在常年、断线、断联情况下,绝缘子的相应最大允许使用荷载[TJ],可按下式计算:

  在重要跨越处:如铁路、高等级公路和高速公路、通航河流以及人口密集地区,悬垂串宜采用独立挂点的双联悬垂绝缘子串结构。

  在山区线路中,由于地势起伏高差大,垂直档距往往大于水平档距较多,会出现垂直荷载超过绝缘子串允许荷载的情况,必须对绝缘子串所受荷载进行校核。当最大弧垂发生在最大垂直比载时,悬垂串允许机电荷载相应的垂直档距为

  架空线悬挂点的最大张力不应大于耐张绝缘子串的允许荷载,否则需要增加耐张串联数或改用较大吨位的绝缘子,或者放松该耐张段的架空线以降低张力。

  悬垂线夹在线路正常运行情况下,主要承受由导线的垂直载荷和水平载荷组成的总载荷。悬垂线夹应在导线最大载荷情况下满足一定的安全系数K:K=Tb/T≥2.5

  故障概况3.1.1 设备概述220kVXX线XX年XX月XX日投运,由220kVXX变至220kVXX变,线kVX线号与XX线同塔架设,线路全线位于XX县“三十里”风区,设计最大风速38m/s。线号塔所在区域主导风向为西北风,与线#塔区段位置为山谷。微信公众号:输配电线kVXX变220kVXX线光纤差动保护、距离I段保护动作跳闸,试送不成功。220kVXX变检查测距18.67公里,故障相别A、C相,试送不成功测距24.3公里,故障相别A、C相;小草湖变侧检查为A、B通道差动动作,距离I段动作,A、C相故障;保护装置测距6.09公里,故障录波器测距5.93公里。

  XX公司接到跳闸通知后,第一时间组织人员开展事故巡视,同时协调抢修人员、材料做好抢修准备。由于大风高速公路关闭原因,故障巡视人员迂回其他路线kVXX线kVXX线号塔C相导线复合绝缘子横担侧脱开,C相导线脱落,由于C相导线下方有防风侧拉,脱落的导线悬挂于A相横担之间,造成AC相相间短路,引起线路跳闸。经检修公司输电专业进行全线巡视,确认线路无其他问题。

  220kVXX线号杆塔地处小草湖风区,根据220kV顺园线号同塔)微气象在线公里)传回的数据显示,跳闸前的5月31日白天出现了持续40 m/s左右的极大风速,在14时45分出现了极值44.3m/s。大风引起球头挂环的荷载加重,最终导致55号塔C相复合绝缘子横担侧QP-10型球头挂环断裂,C相导线脱落,脱落的导线被防风侧拉串悬吊于A相横担,造成A、C相短路,引起线路跳闸,当时极大风速为26 m/s。事件控制得当,未发生扩大现象。现场处置完毕后,对同批次挂网运行的QP-10球头挂环进行了抽取送检工作,状态评价中心对事故线路球头挂环断裂原因进行了分析,具体分析如下。

  3.2.1 荷载试验分析对球头挂环进行了额定荷载、破坏荷载2种试验。额定荷载试验100kN,1min,通过;破坏荷载要求大于120kN,试验荷载加到140.8kN,金具损坏,从球头根部断裂,见下图。从荷载试验看,产品质量不存在问题。

  分析220kVXX线年多微气象监测参数,可以看出在5月20日起该地区既有持续强风,持续时间达4-5天,最大风速32.70 m/s,极大风速达到44.30 m/s(见下图)。从5月31日起XX地区又经历了一场大风沙尘天气的袭击,在2014年5月31日14时45分左右,风力达到最大值(见下表)。

  图 微气象监测到的气象数据从气象数据分析,该线路常年承受一定频率的风速较大的风力作用,且风力方向较为一致,导致球头挂环一面磨损,而另一面基本无磨损(见下图),导致球头挂环长期疲劳磨损。

  外部信息主要包括政府相关合作部门提供的隐患信息,以及企业、群众举报、95598热线等社会来源信息。

  线路运检单位针对以上两种外力破坏隐患信息,及时组织人员开展现场勘察核实,迅速处置、上报、反馈和记录;对可能危及输电线路安全运行的外力破坏隐患,建立档案并定期持续观察。

  球头挂环的脚球在绝缘子帽窝里的转动是有限度的,据国际电工委员会IEC标准刊物120第二版《绝缘子串元件的球窝连接尺寸》附录A介绍球头挂环脚球在帽窝中的倾斜角β应不大于9.5°。很明显,若β9.5°,脚颈则受蹩于A点,这也是XX线号塔球头挂环从球径根部受蹩断裂的原因(参见下图)。

  图 球头挂环在球窝内倾斜位置QP-10抗拉强度568.4N/mm2,球头挂环颈部直径17mm,脚径受蹩距离长度9.5mm。

  实际上,悬垂绝缘子在风力作用下,整串摆动并非理想状态,受连接环节约束,球头受蹩时常发生。发生掉串的55号塔,在风力大于40 m/s时,横向风荷载达到21.5kN,远大于球径承受的荷载。

  该球头挂环断口外观看为明显的疲劳断裂,断口为3个区域,第一个为纹裂源区;第二个为疲劳扩展区,颜色较深,表面较平滑,有明显的贝壳纹,此处裂纹扩展速度明显加快;第三区域为瞬时断裂区,颜色较新,表面粗糙,有明显的金属颗粒,为疲劳裂纹的失稳扩展区。断口裂纹源附近外观几何形状不平稳,有几何凸起,容易形成较大的应力集中(见下图)。

  球头挂环长时间承受不规则的交变荷载作用,尽管交变应力低于材料本身的极限强度,但它长时间作用造成疲劳损伤,再加上该地区条件恶劣,破坏速度加快,使用寿命缩短。当相当大的交变应力多次反复作用,球头脚颈开始有极细微的裂纹产生,发展成裂缝,裂缝不断发展,向构件内部延伸,最后在一个较大的不均匀风荷载作用下,导致断裂。

  结合荷载试验、气象分析、受力分析,判断为球头挂环在强风下摆动,大风引起的金具疲劳损伤,导致断裂。

  事后,结合220kVXX线路大风区段杆塔金具进行排查具体排查结果如下表所示:

  由上表可见QP-10型金具发生疲劳损伤的杆塔为32#-57#塔,该区段铁塔所处位置为均为山谷。对金具放生疲劳损伤的杆塔,需进行治理。

  对于需要进行金具更换的铁塔,保证线路的供电可靠性,采用带电作业的方式将原来的QP-10型球头挂环更换成安全系数增大的QP-12型。治理方案见下表。表 金具更换明细

  针对风区线路,在设计评审等前期工作中积极提供运行建议,今后大风区段新建线路需考虑采用加强型金具,提高线)

  挂网运行第1个月后,登塔检查未发现磨损情况,运行情况良好。微信公众号:输配电线)结合第一次检查结果,将第二次登塔检查日期调整为挂网运行第3个月后,检查结果见下表。

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