新疆在运750千伏输电线路金属监督典型案例分析

摘要 新疆气候、地形条件特殊，有知名的百里风区，有高山大岭，750千伏超高压输电线路作为新疆的主干电网，运行过程中会出现很多与内地电网不同的问题，例如大风区悬垂金具磨损、间隔棒磨损等问题，还有因地形及施工原因造成的杆塔踏脚板断裂等问题，本文列举新疆750千伏输电线路近年来金属监督典型案例，并对其进行分析，提出了相应的整改处置措施。

关键词 750千伏输电线路金属监督典型案例

中图分类号： TM621 文献标识码： A

引言

新疆的第一条750千伏输电线路自2008年正式开建，截至2013年底，新疆共建成750千伏输电线路16条，在西电东送过程中发挥重要作用的新疆电网主干网架基本形成。由于新疆地理、气象条件特殊，有知名的百里风区、三十里风区，有常年积雪不化的高山大岭，有百里无人烟的茫茫大漠，且750千伏超高压输电线路跨度大、线路长，因此在线路运行过程中会出现很多设计时未想到的问题，如能从这些问题中总结经验、改进创新，将为后续的线路设计、施工、运行奠定良好的基础。

1750千伏输电线路金属监督典型问题

1.1 750kV输电线路光缆和地线悬垂金具磨损问题

2011年，运行单位人员在对位于新疆一风区的750千伏输电线路检修时，发现该线路390#―425#铁塔上的光缆和地线挂点U型挂环与U型螺丝连接处均有不同程度的磨损，后期经过排查，发现在42m/s风区内，凡使用该种连接方式的光缆和地线金具，U型环和U型螺丝均存在磨损问题，根据比较分析，光缆金具比地线金具磨损程度较重，个别 U 型环截面磨损超过 40%。

1.2 750kV输电线路间隔棒磨损问题

2011 年， 运行人员在定检走线检查时，发现新疆境内位于大风区的4条输电线路多支导线间隔棒支撑线夹夹头与框体出现不同程度磨损。间隔棒在28~42m/s 风区内均存在磨损现象，各个档内均有发生，且无固定位置，分布均匀，具有普遍性。

1.3 750kV输电线路塔脚板断裂问题

2013年，线路运维人员在对750千伏某条线路位于山区段的杆塔开展正常巡视过程中，发现该线路520号塔A腿塔脚板有明显断裂，塔脚板内侧有水泥碎块脱落，外侧及裂缝内有水泥填塞痕迹。

2典型问题原因分析

2.1 750kV输电线路地线悬垂金具磨损原因分析

该条750千伏输电线路的390#-425#杆塔，处于新疆闻名的“百里风区”的十三间房段，线路设计风速36-40m/s。频繁的横线路大风是造成OPGW光缆U型环磨损的主要原因。当高速的气流以正对悬垂串联板的角度长期吹向悬垂串时，会给悬垂串带来长期不稳定的水平载荷，从而造成悬垂串的不间断摆动。随着风速的增加，两U型挂环的单位接触引力增加，相互移动的强度亦增加。

根据现场情况反映，同一基杆塔普通地线的金具磨损情况小于OPGW光缆，普通地线及光缆的金具连接方式如图2-1、2-2，普通地线及光缆的荷载对比如表2-1：

图2-1普通地线金具组装方式

图2-2 OPGW光缆金具组装方式

表2-1普通地线及光缆的荷载对比表

从上图和表可以明显的看出，普通地线和光缆金具串的连接方式基本相同，唯一的区别是普通地线相比光缆多了两片地线绝缘子，增加了悬垂串受风摆动的活动关节。挂线金具U型环的设计安全系数均远远大于规程规定值2.5。只是光缆的垂直荷载 、水平荷载略大于普通地线，使得受风摆动金具的接触应力比普通地线略大，一定程度上加剧了光缆U型挂环的磨损。

2.2 750kV输电线路间隔棒磨损原因分析

针对间隔棒支臂与框架发生磨损，主要原因是：支臂与框架连接处采用螺栓固定，大风区线路的振动频率及振幅均较大，传递到间隔棒中支臂与框体的连接处，直接导致十字轴与框体嵌合的接触压力及滑动速度加大。

2.3 750kV输电线路塔脚板断裂原因分析

经过分析，产生该问题的主要原因一是该铁塔的此根主材在出厂时，塔材内部便存在金属裂纹，但塔材表面看不出裂纹，属于材质本身问题；二是由于该条线路地处新疆天山山脉的甘沟地段，属于高山大岭地形，塔材在运输过程中，存在磕碰现象，加重了塔材的裂纹，但表面仍看不出来；三是该基杆塔在组立完成后，在投入运行后一段时间，由于承受杆塔本体以及耐张段的张力的作用，裂纹进一步扩大，直至表面可看出明显裂纹。

3典型问题整改及预防措施

3.1 750kV输电线路地线悬垂金具磨损问题整改及预防措施

线路金具间的磨损理论上是不可避免的，只是程度不同，主要是大风的频率和时间问题。内地大部分地区很少有此现象发生，但也在湖北等地区有过类似的情况发生，解决的方案是螺栓与孔的配合方案。

针对本工程，通过金具连接方式的优化，将原来U型环和U型环之间“环环相扣”的连接方式改变为挂板与挂板之间“螺栓与孔”的面接触方式可以大大降低这种磨损的损害程度。

详细改动见下图:

现在的方案改动后的方案A

现在的方案改动后的方案B

在大风环境中当一个U型环固定、一个U型环转动的条件下，两个 U型环之间很容易产生摩擦损伤。而改动后的方案A、B均采用了螺栓与孔的连接方式，虽然螺栓的转动也会给板孔带产生摩擦，但是这种摩擦是滚动的，螺栓与孔会根据这种应力随时变化和调整，螺栓与孔之间的摩擦将会发生在孔缘和螺栓圆周上，虽然长期风摆会对金具之间造成损伤，但此连接可大大降低螺栓对孔的磨损程度。

方案A与方案B相比，方案A采用的ZBD挂板多使用于导线悬垂串和耐张串中，方案B采用的ZS挂板多用于地线悬垂串。两方案均可采用，可以根据金具生产厂家的供货时间确定。

3.2 750kV输电线路间隔棒磨损问题整改及预防措施

主要处理方式为：针对磨损程度较轻的间隔棒采取的方法为紧固支臂螺栓，针对磨损较为严重的，全部进行了更换。通过对现阶段所采用的间隔棒5个生产厂家的产品进行分析。有的厂家所用的螺栓规格较大，但螺栓出厂时就已经被锚固，不能进行调整紧固。有的厂家产品螺栓细小，但螺栓松动时可以调整紧固。通过对比发现，不能进行调整紧固的间隔棒现场磨损严重、数量多，可以调整紧固的间隔棒现场磨损较轻且数量少。所以建议后续的间隔棒选用中，尽量选择可以调整紧固的类型。

3.3 750kV输电线路塔脚板断裂问题整改及预防措施

针对该问题，由于厂家供货周期长、杆塔所处地形险要、更换难度大等原因，运行单位先行采用了电焊补强的方式，将踏脚板进行了初步的处理，但该种处理方式由于没有很好的分解踏脚板所受之力，仅属于临时措施。后续又邀请全国输电线路方面的专家进行了现场查看分析，提出了如下处理措施：一是对该塔腿进行探伤检测，并作材质分析，看是否符合要求；二是选取合适的时间，采用特殊的作业方式，将该塔材进行更换。

后续预防措施：一是产品招标时选择具有相应资质的厂家；二是加强施工前开箱验货管理，特别是对于设备的主要部件，验货时最好增加探伤检测内容；三是加强验收质量管理，线路投运前对设备的重点部位质量进行认真检查；四是运行管理过程中加强巡视质量，做到早发现、早处置、早预防。

4结论

新疆的特殊气象、地形条件，给电网运行人员带来了许多不同于内地其他地区的困难，在750千伏超高压输电线路的运维过程中，由于大风、高山大岭等原因，造成了很多线路问题，运行人员要不断总结积累，加强与设计和施工单位沟通，提前介入线路的设计、施工，提出宝贵的运行建议，为电网的安全稳定运行打下坚实的基础。