输电线路运行与检修PPT课件.ppt

输电线路运行与检修 2 优质 绪论 一 输电线路概念和作用二 输电线路的种类 3 优质 一 输电线路 联系发电厂 变电站 所 的一种传送电能的装置二 输电线路种类 按架设形式分为架空线路和地下电缆 1 架空输电线路输电线路的主要组件有 基础 杆塔 导线 绝缘子 金具 防雷保护设备及接地装置 附属设备有绝缘地线 载波通讯等 2 电力电缆输电线路电力电缆由电缆 电缆附件及线路构筑物三部分组成 架空输电线路 电力电缆输电线路 4 优质 主要内容 第一章架空输电线路基本知识第二章架空输电线路的运行巡视第三章架空输电线路故障第四章架空输电线路运行中测试第五章架空输电线路检修 5 优质 第一章架空输电线路基本知识 第一节输电线路主要组成组件送电线路是用绝缘子以及相应金具将导线及架空地线悬空架设在杆塔上 连接发电厂和变电站 以实现输送电能为目的的电力设施 主要由导线 架空地线 绝缘子 金具 杆塔 基础 接地装置等组成 6 优质 一 导线 地线 导线 其功能主要是输送电能 线路导线应具有良好的导电性能 足够的机械强度 耐振动疲劳和抵抗空气中化学杂质腐蚀的能力 线路导线目前常采用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线 为了提高线路的输送能力 减少电晕 降低对无线电通信的干扰 常采用每相两根或四根导线组成的分裂导线型式 7 优质 硬铜线 包括硬圆铜线 TY 和硬铜绞线 TJ 两种 其导电性能好但资源有限 架空输电线路一般不用 钢芯铝绞线 分为普通型LGJ 轻型LGJQ和加强型LGJJ三种 LGJ和LGJQ用于一般地区 LGJJ用于重冰区或大跨越地区 防腐型钢芯铝绞线LGJF 其结构形式及机械性能 电报性能与普通钢芯铝绞线相同 其可分为轻型防腐型 仅在钢芯上涂防腐剂 中防腐型 仅在钢芯及内层铝线上涂防腐剂 和重防腐型 在钢芯和内外层铁路线上均涂防腐剂 三种 其主要用于沿海及有腐蚀性气体的地区 常用导线类型及性能 8 优质 钢芯稀土铝绞线 LGJX型 其特点是在工业纯铝中加入少量稀土金属 在一定的工艺条件下制成铝导线 目前稀土铝电线 电缆已用于国内各大电网的送电线路 该产品除电阻率低 在运行中减少电能损耗外 还具有强度高 比普通导线高10 以上 韧性好 比普通导线延伸率高20 耐磨 耐腐蚀 使用寿命长和外观漂亮等优点 9 优质 架空地线 主要作用是防雷 由于架空地线对导线的屏蔽 及导线 架空地线间的藕合作用 从而可以减少雷电直接击于导线的机会 当雷击杆塔时 雷电流可以通过架空地线分流一部分 从而降低塔顶电位 提高耐雷水平 架空地线常采用镀锌钢绞线 目前常采用钢芯铝绞线 铝包钢绞线等良导体 可以降低不对称短路时的工频过电压 减少潜供电流 兼有通信功能的采用光缆复合架空地线 10 优质 二 绝缘子 绝缘子 将导线绝缘地固定和悬吊在杆塔上的物件 送电线路常用绝缘子有 盘形瓷质绝缘子 盘形玻璃绝缘子 棒形悬式复合绝缘子 11 优质 1 绝缘子的分类 绝缘子可按电压等级 使用材料和功能进行分类 1 按结构形式可分为针式绝缘子 棒式绝缘子和悬式绝缘子 2 按功能不同可分为普通型绝缘子和防污型绝缘子 3 按使用材料可分为瓷质绝缘子 钢化玻璃绝缘子和有机硅人工合成绝缘子 12 优质 2 各类绝缘子的图片 玻璃绝缘子 支柱绝缘子 13 优质 瓷质绝缘子 14 优质 各类绝缘子的特点 1 盘形瓷质绝缘子 国产瓷质绝缘子 存在劣化率很高 需检测零值 维护工作量大 遇到雷击及污闪容易发生掉串事故 目前已逐步被淘汰 2 盘形玻璃绝缘子 具有零值自爆 但自爆率很低 一般为万分之几 维护不需检测 钢化玻璃件万一发生自爆后其残留机械强度仍达破坏拉力的80 以上 仍能确保线路的安全运行 遇到雷击及污闪不会发生掉串事故 在 级污区已普遍使用 3 棒形悬式复合绝缘子 具有防污闪性能好 重量轻 机械强度高 少维护等优点 在 级及以上污区已普遍使用 15 优质 三 金具 送电线路金具按其主要性能和用途可分为 线夹类连接金具类接续金具类防护金具类拉线金具类 16 优质 1 线夹 悬式线夹 用于将导线固定在直线杆塔的悬垂绝缘子串上 或将架空地线悬挂在直线杆塔的架空地线支架上 耐张线夹 是用来将导线或架空地线固定在耐张绝缘子串上 起锚固作用 耐张线夹有三大类 即 螺栓式耐张线夹 压缩型耐张线夹 楔型线夹 螺栓式耐张线夹 是借U型螺丝的垂直压力与线夹的波浪形线槽所产生的摩擦效应来固定导线 17 优质 压缩型耐张线夹 它是由铝管与钢锚组成 钢锚用来接续和锚固钢芯铝绞线的钢芯 然后套上铝管本体 以压力使金属产生塑性变形 从而使线夹与导线结合为一整体 采用液压时 应用相应规格的钢模以液压机进行压缩 采用爆压时 可采用一次爆压或二次爆压的方式 将线夹和导线 架空地线 压成一个整体 楔型线夹 用来安装钢绞线 紧固架空地线及拉线杆塔的拉线 它利用楔的劈力作用 使钢绞线锁紧在线夹内 18 优质 各类线夹 悬垂线夹 耐张线夹 19 优质 2 连接金具 连接金具类 连接金具是用来将绝缘子串与杆塔之间 线夹与绝缘子串之间 架空地线线夹与杆塔之间进行连接的金具 常用的连接金具有 球头挂环 碗头挂板 U型挂环 直角挂板等 20 优质 各类连接金具 球头挂环 碗头挂板 21 优质 U型挂环 直角挂板 22 优质 3 接续金具类 接续金具类 用于导线的接续及架空地线的接续 耐张杆塔跳线的接续 定型的接续金具有 钳压接续金具 液压接续金具 螺栓接续金具 爆压接续金具 23 优质 4 防护金具类 防护金具类 用于防护导线 架空地线振动的防震锤 护线条 阻尼线 用于抑制次档距振动的间隔棒 用于防护绝缘子串产生电晕的屏蔽环及均压环等 均压环 防震锤 24 优质 间隔棒 光缆预绞丝及金具 25 优质 4 拉线金具类 拉线金具类 用于调整和稳固杆塔拉线的金具有 可调式UT型线夹 钢线卡子 及双拉线联板等 双拉线联板 钢线卡子 26 优质 五 杆塔 杆塔是支承架空线路导线和架空地线 并使导线与导线之间 导线和架空地线之间 导线与杆塔之间 以及导线对大地和交叉跨越物之间有足够的安全距离 常规杆塔型号表示方法 1 按杆塔用途分类代号含义 Z 直线杆塔D 终端杆塔ZJ 直线转角杆塔F 分支杆塔N 耐张杆塔K 跨越杆塔J 转角杆塔H 换位杆塔 27 优质 28 优质 2 按杆塔外形或导线布置型式代号含义 S 上字型SZ 正伞型C 叉骨型 鸟骨型 SD 倒伞型M 猫头型T 田字型V V字型W 王字型J 三角型A A字型G 干字型Me 门型Y 羊角型Gu 鼓型B 酒杯型 29 优质 30 优质 3 杆塔材料和结构代号含义 G 钢筋混凝土电杆T 自立式铁塔X 拉线式铁塔 耐张换位塔 31 优质 4 分级代号含义 同一种杆塔型式按荷重不同进行分级 其分级代号用角注1 2 3 表示 单回路酒杯塔 32 优质 猫头塔 鼓形塔 33 优质 34 优质 35 优质 36 优质 换位塔 送电线路的导线排列方式 除正三角形排列外 三根导线的线间距离是不相等 而导线的电抗取决于线间距离及导线半径 因此 导线如不进行换位 三相阻抗是不平衡的 线路愈长 这种不平衡愈严重 因而 会产生不平衡电压和电流 对发电机的运行及无线电通信产生不良的影响 送电线路设计规程规定 在中性点直接接地的电力网中 长度超过100km的送电线路均应换位 37 优质 六 基础 1 基础的作用主要是稳定杆塔 能承受杆塔 导线 架空地线的各种荷载所产生的上拔力 下压力和倾覆力矩 38 优质 2 基础的种类送电线路自立式铁塔常用的基础型式大体可分为两大类 大开挖基础和原状土基础 大开挖基础主要包括现浇钢筋混凝土的现浇阶梯式 刚性 基础 柔性大板 斜柱式 直柱式 基础 联合式基础等 该类基础适用于线路大部分地质情况 施工难度较小 对于柔性大板基础 其混凝土方量较小 施工工艺成熟 而对于阶梯式刚性基础 联合式基础其混凝土方量较大 但埋深浅 施工相对简单 39 优质 原状土基础主要包括掏挖基础 岩石基础 人工挖孔桩 灌注桩基础等 掏挖基础及岩石基础适用于地质情况较好 能成型开挖 对环境要求高 基础负荷不太大的塔位 当基础埋置较深时 施工时往往需要护壁 岩石基础和全掏挖基础都可称为原状土基础 它们还有一个共同的优点 可以结合高低腿的应用 采用加高 深埋 基础 达到最大限度减少基面开方的效果 降低基坑和基面土方开挖量 有利于环境保护 具有明显的经济效益和环境效益 而人工挖孔桩基础 灌注桩基础 如单桩 单桩连梁 单桩承台等 适用于基础负荷大 塔位地基土极差的塔位 为了减少土石方量 保护自然环境 山区铁塔采用全方位高低腿设计 并与高低主柱基础配合使用 40 优质 3 铁塔与基础的连接方式目前铁塔与基础的连接方式主要有两种方法 地脚螺栓和插入式角钢两种 地脚螺栓连接方式加工简便 适用于所有基础形式 由于塔脚板上螺栓孔直径为1 3 1 5倍地脚螺栓直径 安装时有一定的调节范围 便于施工安装 41 优质 插入角钢将塔腿角钢部分插入基础 塔腿角钢与基础主柱必须保持一致 所以此种连接方式只适用于斜柱基础 且该形式对主柱的支模 浇注 短柱角钢的固定要求很高 稍有偏差 就可能给组塔带来困难 一旦发生扰动基底软土或排水不及时 就可能引起基础的不均匀沉降 而且实施补救措施困难 42 优质 七 接地装置 主要由连接架空地线的接地引下线及埋入杆塔地里的接地体 极 所组成 接地装置的主要作用是 能迅速将雷电流在大地中扩散泄导 以保持线路有一定的耐雷水平 杆塔接地电阻值愈小 其耐雷水平就愈高 43 优质 第二章架空输电线路的运行巡视 一 架空输电线路的巡视目的及其种类二 线路巡视检查的规定三 线路巡视检查的内容 44 优质 一 架空输电线路的巡视目的及其种类1 线路巡视目的巡视检查是线路运行中最基本的工作 巡视线路是为了经常掌握线路的运行状况 及时发现设备缺陷和隐患 为线路检修作业提供具体内容和依据 以便更好的检修和维护 实现线路的安全运行 巡线质量的好坏是保证线路安全运行的重要环节 为了准确发现线路上存在的缺陷 巡视人员要掌握正确的检查方法 45 优质 2 巡视的种类和内容架空输电线路巡视检查按其目的和内容不同 分为一般巡视 定期巡视 特殊巡视 夜间巡视 故障巡视 一般巡视 徒步用望远镜在地面进行 但有时在地面看不清楚时还要求登杆检查 但登杆检查时要注意不得超过 电业安全工作规程 规定的安全距离 同时还要有地面监护 定期巡视 应由专职巡线人员负责 一般每月一次 特殊巡视 在天气剧烈变化 自然灾害 线路负荷大和其它特殊情况时 对全线 或某几段或某些部件进行巡视 以便及时发现线路的异常情况和部件的变形损坏 46 优质 夜间巡视 为检查导线 引流线接续部分的发热 冒火花和电晕现象及绝缘子的污秽放电现象 需在夜间进行巡视 夜间巡视最好在没有光亮和线路负荷最大时进行 500kV线路一般一年一次 故障巡视 为查明线路发生故障的区段 跳闸原因并找出故障点 以便及时消除故障和恢复线路供电 在线路发生故障后 需进行巡视 47 优质 二 线路巡视检查的规定 1 巡线工作应由有经验的线路工担任 新人员不得单独巡线 偏僻山区巡线或夜间巡线必须由两人进行 暑天 大雪天巡线 必要时由两人进行 2 单人巡线禁止攀登杆塔 夜间巡线应沿线路外侧进行 大风巡线应沿线路上风侧进行 以免触及断落的导线 事故巡视应始终认为线路带电 即使明知线路已停电 亦应认为有随时恢复输电的可能 48 优质 49 优质 3 两人巡线如需攀登杆塔则应一人监护 一人攀登 攀登及查看时 作业人员携带的工具与带电体的最小安全距离应符合 电力安全工作规程 电力线路部分 中的相应规定 4 巡线人员如果发现导线断落地面或悬吊空中 应设法防止行人靠近断线地点8m以内 并迅速报告 等候处理 50 优质 三 线路巡视检查的内容 1 检查杆塔是否倾斜 铁构件有无弯曲松动 歪斜或锈蚀 2 绝缘子有无裂纹 损坏 3 导线有无断股 接头接触不良 线间及对地面距离 弧垂等是否符合要求 导线上有无树枝 风筝 蔓藤 鸟巢等 51 优质 52 优质 4 防雷及接地装置是否良好 5 拉线有无锈蚀 扳桩是否倾倒 6 沿线路是否有违章建筑 有无易爆和腐蚀性液体或气体 53 优质 第三章架空输电线路故障 第一节 概述第二节 雷击故障及防雷措施第三节 振动故障及预防第四节 线路覆冰故障及处理第五节 绝缘子污闪故障及预防第六节 线路鸟害故障及预防第七节 其它故障 54 优质 第一节 概述 线路故障的概念影响线路正常运行的一切现象 亦即组成输电线路的元件完全或部分丧失其规定功能而引起的线路的异常工作状态 输电线路由于分布区域广泛 且长期处于露天运行 容易受到自然灾害和外力破坏 因此容易出现各种各样的故障 55 优质 一 线路故障的认定标准1 电能质量不能满足标准即系统中表征电能质量的电压 频率和电压波形应超出了一定的允许变动范围内 2 运行状况发生改变 1 非计划停电或被迫少送电 2 停电时间超过了批准的时间 3 系统振荡或解列 4 线路永久故障 倒杆 断线等 5 线路跳闸 56 优质 故障类别的划分一般根据事故的损失大小和影响范围及程度 将故障分为 特大故障重大故障一般故障 57 优质 二 线路故障原因 1 自然灾害事故大风 覆冰 雷雨洪水 雷害和鸟害等自让然灾害导致线路出现故障2 人为 主观因素 原因 1 设计缺陷 杆塔结构不合理 气象条件 路径选择不合理等 2 制造缺陷 使用不合格的材料及不当的工艺方法等 3 施工隐患 杆塔组装不合格 基础未夯实 螺钉未拧紧 无保护装置等 4 操作失误 58 优质 59 优质 5 外力破坏 线路器材被盗 车辆踫撞 开山放炮 放风筝 打鸟等 6 组成元件的质量不合格等 7 运行维护不当 如线路个别元件由于运行年久 材质老化 使电气性能和机械强度降低以 又未及时检修 也会发生各种事故 60 优质 三 输电线路常见故障 线路的常见故障 雷击故障 污闪故障 大风故障 振动故障 覆冰故障及其它故障等 主要以季节性故障为主故障的主要表现形式 跳闸 元件 导线 避雷线 绝缘子 金具 杆塔 杆塔附件等 损坏 61 优质 运行经验表明 架空输电线路的事故发生与季节密切关系 如能妥善地做好预防工作 做到及时发现问题 防患于未然 则可消除隐患 避免事故的发生 保证输电线路安全 可靠的运行 以下将从故障现象 形成原因 机理 故障特点及危害等分析着手 介绍不同故障的主要预防措施和处理方法等 62 优质 第二节 雷击故障及防雷措施 63 优质 主放电阶段 余辉放电阶段 雷云与大地感应出 电荷 由于其不均匀分布 出现电荷中心 当电场强度达到25 30kV cm时将附近空气电离成导电通道 并分级跳跃向地面发展 当先导放电与地面很近时 最后距离的空气也被电离时 就进入主放电阶段 出现雷鸣和闪电 持续时间短 约50 100 s 速度可达0 05 0 5倍光速 电流可达数百千安 主放电结束后 雷云中残余电荷还会沿着主放电通道进入地面 先导放电 一 雷击过电压产生的过程及机理 64 优质 二 雷云放电的三种形式 线状雷 球状雷 片状雷 65 优质 线路遭受雷击主要有直击雷和感应雷两种形式 直击雷 带电的雷云直接对架空线路的避雷线 杆塔顶或导线 绝缘子等放电 以波的形式分左右两路前进 引起雷击过电压 雷击线路示意图 三 线路遭受雷击的形式 66 优质 雷击电压波 雷击电流波的关系 U Z I U 雷电压kVZ 通道波阻抗 I 雷电流kA 当U雷电压 U线路绝缘电压时 就要发生闪络 67 优质 感应雷 雷击主放电阶段时 线路上的被束缚电荷变成自由电荷 沿线路两侧移动 形成很大的电流 产生的感应雷击过电压 式中 I 雷电流幅值kAhav 导线悬挂的平均高度S 直接雷击点对线路的距离 主放电通道 68 优质 你知道吗 雷电有如下危害 对电力设备危害最大的就是直击雷过电压 直击雷过电压峰值高 破坏性强 在输电线路上可能引起绝缘子闪络 烧伤或击穿 重者绕击导线造成停电事故 这些事故往往停电时间较长 检修费时 费力 损失较大 69 优质 防雷设计中常用到的雷电参数有雷暴日 地面平均落雷密度 雷电流幅值和波形 雷暴日在输电线路通过的地区 在一天内只要听到雷声就算作一个雷暴日 少雷区 多雷区 雷电活动特殊强烈区 15days 40days 90days 中雷区 15days 40days 90days 四 雷电参数 70 优质 地面平均 落雷密度 危害输电线路安全的是落在输电线路及其附近的雷电 一般情况下 0 015 次 km2 雷暴日 雷电流幅值 雷电流幅值与气象及自然条件有关 是一个随机变量 遵循概率曲线 10 I 108 I 雷电流幅值kAP 雷电流大于等于幅值的概率 71 优质 雷电流幅值概率曲线 雷电流的极性 从实测结果看 云中带负电荷对地放电多为负极性 称为负闪电 反之为正闪电 负闪电时 雷电流由地向云 这时雷电流为负极性 雷电流80 90 为负极性 而感应雷击过电压多为正极性 72 优质 1架设避雷线 避雷线的作用 防止雷电直击导线 将雷电流引下自身 使雷电流安全的导入大地 保护线路免遭雷击雷击塔顶时对雷电流有分流作用 减少流入杆塔的雷电流 使塔顶电位降低对导线有耦合作用 降低雷击雷击杆塔时塔头绝缘上的电压 减少或防止线路绝缘闪络对导线有屏蔽作用 降低导线上的感应电压 绕击 避雷线对架空输电线路的保护不是绝对的 有时候雷云不是直接对地线放电 而是绕过避雷线直击在导线上 五 架空输电线路的防雷措施 73 优质 绕击率 线路雷击总次数 绕击次数 100 影响线路绕击率的因素 地线的保护角悬挂高度经过地区的地形地貌及地质条件等因素 地线保护角 74 优质 2架设耦合地线 耦合地线 在雷电活动频繁或经常遭受雷击地段的导线下方另架设1 2条逐基接地的地线 3装设自动重合闸 4安装避雷器和消雷器 5加强绝缘 6装设接地装置和降低接地电阻 75 优质 76 优质 77 优质 78 优质 第三节 振动故障及预防 79 优质 输电线路的振动类型 微风振动 次档距振动 舞动 电晕振动本部分内容将从各种振动产生的原因 危害及故障特点的分析着手 重点介绍微风振动及舞动的防范思路及预防措施 80 优质 一 微风振动 微风振动 指在风速不大的情况下产生的垂直平面内的高频低辐的振动现象 导线微风振动试验 81 优质 产生威风振动的原因 当架空导线受到风速为0 5 4m s稳定的横向均匀风力作用时 在导线的背面将产生上下交替变化的气流旋涡 如图 又称卡门旋涡 从而使导线受到上下交变的激励 当这个交变的激励频率与导线的固有频率相等时 导线将在垂直平面上发生谐振 形成有规律的一上下波浪状的往复运动 即微风振动 82 优质 振动形成的条件和影响因素 1 风速一般为0 5 8m s 风速过小 能量不够 不足以推动导线上下振动 风速过大 气流与地面磨擦加剧 使地面以上一定高度范围内的风速均匀性遭到破坏 使一导线处在紊流风速中 而不能形成稳定振动 2 风向风向与线路成45 90 时易发生微风振动 20 以下一般不发生振动 83 优质 3 导线悬挂高度导线悬挂越高 越易起振 4 档距实测表明 档距500m时 一般会发生振动 在导线的防振设计中 电线振动风速与悬挂高度及档距的大小关系取下表的数据 84 优质 85 优质 86 优质 5 地形一般出现在地形平坦的开阔地带 高山树林 建筑物能屏蔽风的区段 导线一般不易起振 6 导线应力导线的静态应力 即导线的平均运行应力 越高 动应力就越大 导线越易起振 并且促使导线很快疲劳断股 甚至断线 因此 规程 规定 导线和避雷线的年平均运行应力的上限值和防振措施应符合上表 87 优质 微风振动的特点 1 微风振动是一种高频 f 10 120Hz 小振幅 A d 导线直径 有时只有3cm左右 呈驻波型式的振动 在高压架空线上所产生的这种振动 常常是看不见摸不着的 它不象电线舞动时那样直观 2 微风振动所引起的线路疲劳断股等事故 需要有一个累积时间和过程 一般发现危害是在产生疲劳断股或防振器毁坏脱落之后 而这时线路危害较重 88 优质 3 大量实例和试验表明 微风振动使电线产生疲劳断股 有时会从导 地线内层开始 从电线外表发现不了 这给巡线工作造成假象 4 防振器经过长期运行后 其参数变化 特性老化 消振性能衰减 很难准确判断 只有借助于现场测振 以掌握防振效果 89 优质 微风振动的危害 微风振动的能量及振幅虽然都不大 但是发生振动的时间却很长 约占全年时间的30 50 悬垂线夹处的导线长期处于这种反复波折的状态 容易引起导线的耐受疲劳强度降低 导致断线 金具磨损和杆塔部件损坏等 90 优质 在60年代 我国曾组织有关部门对全国部分地区架空输电线路的风振危害情况进行调查 调查包括数百回线路及大跨越线路运行情况 其中钢芯铝绞线导线9568m 钢绞线避雷线8968m 结果发现比较普遍存在着断股现象 例如 某线路导线采用钢芯铝绞线 平均运行应力25 CUTS 因未安装防振锤 运行2年后检查1098个线夹 发现断股322处 占29 3 91 优质 二 次档距振动 概念 采用相分裂导线的线路 在较大风 风速v 4 18m s 的情况下发生的两间隔棒间线段的振荡现象 形成原因 风作用在同一水平面的两根子导线上 其中一根子导线被另一根子导线所屏蔽 而被屏蔽的避雷线处于气流的漩涡区内 在交变的风力作用下引起导线的振动 92 优质 93 优质 94 优质 特点 振幅 频率介于微风振动和舞动之间 Amax可达几十厘米 一般几厘米 一般发生在水平面上 呈椭圆形轨迹 95 优质 危害 子导线互相碰撞 导线碰伤 造成间隔棒脱离或破断 次档距振动会造成同相子导线的互撞和鞭击 从而使阻尼性能差的间隔棒松动甚至损坏 我国第1条500kV输电线路 即华中的平武工程 在投运初期 因次档距振动而产生的顺线应力使间隔棒松动 掉爪并磨伤导线的情况非常严重 在运行1年后经检查发现 全线约有10 的间隔棒受到不同程度的影响 其中最严重的一段 在103个间隔棒中就有80个螺栓松动 造成导线脱落并磨伤 96 优质 三 电晕振动 电晕振动概念 由于导线表面电场强度太高 当空气中有雾或下毛毛雨及避雷线上结露时 微小水珠受电场力的作用有规律地脱离导线时所引起的导线振动 严重时可诱发舞动 特点 振动强度不大 持续时间不长 从国外的研究资料看 对线路的威胁不大 但若引起舞动 则应予以重视 97 优质 四 舞动 概念 由于导线上的非回转对称的翼状覆冰和不同期脱冰而导致的避雷线的空气动力特性发生变化而引起的低频 高振幅的振动现象 舞动 Dancing或Galloping 驰振 是指由水平方向的风对非对称截面线条所产生的升力而引起的一种低频 频率约在0 1 3 大振幅 振幅约为导线直径的5 300倍 可达10 的自激振动 98 优质 导线舞动通常发生于因导线覆冰而形成非圆截面的情况下 只有个别情况例外 所以舞动的形成取决于3方面的因素 即导线覆冰 风激励和线路结构与参数 舞动的形成条件及舞动机理1 气象条件 气温t 0 7 风速v 5 15m s 有时在 5 或更低 如 10 冬季及早春 如87年2月16 17日天津塘沽 湖北中山口大跨越等地的舞动均发生于此气象条件下 2 地形条件 风口地段 开阔的平原 99 优质 3 风向 风向与线路轴向线的夹角为45 90 30 70 时易舞动 4 气压条件 气压高 易舞动 P 导线在大气中的比重 易推动导线上下运动 P 导地线在大气中的比重 不易推动导线上下运动 西北地区不发生舞动 海拔高 气压低 而中原一带 P 如邯郸地区 海拔低 气压高 在1968 1980年间 35kV 110kV 220kV 7条线路舞动 100 优质 舞动机理 1 Den Hartog垂直舞动机理当覆冰导线的空气动力阻尼为负并大于导线的横向固有阻尼时 无耦合的垂直运动出现不稳定性 即舞动是由空气动力产生的负阻尼所引起的 2 O Nigol扭转舞动机理当覆冰导线的空气动力扭转阻尼为负 并大于导线的扭转固有阻尼时 扭转运动成为自激产生振动 当扭转运动频率接近垂直或水平谐振频率之一时 从而产生大幅度的舞动 即舞动是由扭转自激产生的 101 优质 3 惯性耦合舞动机理当横向振动频率和扭转振动频率接近时 横向运动通过偏心惯性诱发扭转运动 当位于升力曲线的负斜率区域时 横向运动和扭转运动通过耦合相互加强 形成大幅度的舞动 即舞动是由惯性耦合失稳引起的 102 优质 舞动特征及特点特征 在垂直面及水平面内舞动 其轨迹近似于椭圆 振幅A可达0 3 3m Amax可达12 15m 频率 f 0 1 0 75Hz 20 120周 min 波长 半波长 2 10 40m 最大可达150 400m 档距越大 波长越大 有时整档只有一个或2 4个半波 持续时间 几小时或几昼夜 103 优质 特点 与电压关系不大 各种电压等级的线路上均发生过 引起跳闸的次数多 与覆冰厚度没有显著的相关性 b 100mm至很小的冰厚均有发生 与地形 档距 导线直径及导线张力之间有一定的关系 一般 平原比山区易舞动 大档距比小档距易舞动 大直径的导线比小直径导线易舞动 导线张力低 2 8kg mm2 易舞动 但也有特殊情况 如有些线路上各参数相同的两相邻导线一档舞动而另一档不舞动 一档中 一相舞动而另两相不舞动 104 优质 舞动的危害 1 使杆塔产生很大有动载荷 危及杆塔 舞动严重时 塔身摇晃 耐张塔横担顺线摆动 扭曲变形 近塔身处联结螺栓松动 损坏 脱落等 2 线路跳闸和停电 舞动可使导线相间距离缩短或碰撞而产生闪络烧伤导线 并引起跳闸 3 损伤导 地线 舞动 导线在悬垂线夹出口处以及防振装置 间隔棒握紧端头处位移 磨损 断股甚至断线 混线 导 地线碰撞 闪络烧伤或磨损及导线断股等 105 优质 4 金具及部件受损 间隔棒握线夹头部松动或折断 造成间隔棒掉落 大量护线条损伤 危及导线 悬垂线夹船体移动 联结螺栓松动 损坏 脱落 防振金具钢线疲劳 锤头掉落等 106 优质 第四节 线路覆冰故障及处理 一 概述空气中过冷却水滴 降落在温度0 以下的导线 或绝缘子 上则形成冰 称为线路覆冰 覆冰种类大致有雾凇 雨凇 雨冰或冰凌 以及两者混合而成的粗冰或冻雪等 雾凇易在 2 10 风速4 15m s 相对湿度90 以上并有过冷却水滴的大雾或毛毛细雨时形成 较松散不密实 稍振动即脱落 对线路影响不大 雨凇易在 1 5 风速5m s或无风时形成 呈透明状 容重为0 5 0 9g cm3 对线路危害较大 107 优质 108 优质 109 优质 导线覆冰具有以下特征1 覆冰首先在导线的迎风面上成长 开始呈翼状而后向迎风面扩展 2 覆冰严重时 绝缘子串可能被贯通形成一个圆形冰柱 3 在同一地点 导线悬挂点愈高覆冰愈严重 4 导线 避雷线在档距内的覆冰并不是均匀的 在同一档内有的覆冰严重 有的覆冰较小 5 覆冰与线路的走向有关 在冷热空气的交汇处经过的线路覆冰严重 如山顶 风口 山脉分水岭和迎风坡等 110 优质 111 优质 112 优质 二 覆冰对线路的危害线路覆冰引起的故障大致分为三类 即覆冰超载和不均匀覆冰或不同期引起的故障及融冰时的故障 1 覆冰超载 指导线 避雷线的覆冰厚度超过设计值覆冰超载会使导线弧垂增加 导线断线 线夹金具变形断裂甚至倒杆 同时覆冰还使绝缘子串被贯通短接 113 优质 114 优质 2 不均匀覆冰或不同期脱冰引起的故障不均匀覆冰使上下导线弧垂不一致 容易引起相间短路 在顺线路方向的不平衡张力变大 3 融冰时已引起线路跳闸 115 优质 三 线路覆冰的防止和消除措施1 从设计角度考虑防覆冰故障的措施a 路径选择时避开覆冰严重的地段 b 根据具体情况适当增大设计取安全系数 c 缩小档距和耐张段长度 减小相临档距差 d 尽量采用水平排列 适当增加线间距离及导避雷线的水平位移 e 导线对地及跨越物的距离留有足够的裕度 f 对悬垂角较大的直线杆 可以采用双线夹 116 优质 2 从施工角度考虑防止覆冰故障的措施a 加强施工质量检查 导线连接采用压接时 应加强压接质量的检查 b 加强线路的巡视工作 对存在的缺陷及时处理 消除隐患 3 导线覆冰的消除方法消除导线上的覆冰有电流融解法和机械打落法 a 电流融解法 主要是加大负荷电流或短路电流来加热导线使覆冰融解落地 117 优质 b 机械除冰法 可在线路停电或带电情况下进行 使用机械除冰时 应注意不要损伤导线 避雷线和绝缘子 118 优质 第五节 绝缘子污闪故障及预防 污闪是污秽闪络的简称 所谓污秽闪络是指线路上的绝缘子表面积聚有大量污秽物时 在受潮及泄漏比距不足的情况下 在正常运行电压下发生的闪络的现象 一 污闪机理大气环境中污秽物质按来源和形状可分为 自然污秽 工业污秽 颗粒性污秽和气体性污秽 119 优质 污闪过程 1 绝缘子表面的积污过程 2 污层的潮解 3 局部的电流产生和发展 4 闪络 120 优质 二 绝缘子污闪事故的特点及危害1 污闪易发生在气温低 湿度大的天气 运行经验表明 污闪一般发生在后半夜和清晨 因为该时段湿度较大 有的地区把污闪事故叫做 日出事故 2 严重的闪络将造成绝缘子闪络烧伤及导线烧伤断股 3 污闪事故一般发生后受影响的面积大 范围广 121 优质 三 防止污闪事故的措施1 划分线路的污秽等级线路划分污秽等级是为了便于核实绝缘子泄漏比距是否能够满足防污要求 以便有计划的采取有针对性的防污技术措施 消除薄弱环节 划分线路污秽等级应根据污湿特性 运行经验和绝缘子表面污秽物的等值附盐密度综合考虑 当不一致时 按运行经验确定 122 优质 2 清扫绝缘子定期或不定期清扫绝缘子是恢复外绝缘抗污闪能力 防止设备外绝缘闪络的重要手段 绝缘子清扫有停电清扫和带电清扫之分 清扫除了人力揩拭之外 还有一些自动清扫工具 如自动清洗机 旋动毛刷 123 优质 3 定期测试和及时更换不良绝缘子 4 增加绝缘子串的单位泄漏比距调整单位泄漏比距的方法有增加绝缘子片数或更换为防污型绝缘子 增加绝缘子泄漏比距时注意验算线路的空气间隙是否满足相关规程的要求 5 采用憎水性涂料从绝缘子的材料来看 瓷绝缘子和玻璃绝缘子都具有亲水性能 污物本身也吸收水分 因此当水降落到这些材料的表面时 污层中的电解质易于电离在其表面形成导电水膜 绝缘性能降低 124 优质 采用憎水性涂料主要是利用憎水性的迁移作用以及对污秽物的吞噬作用 使亲水性的瓷和玻璃表面具有一定的憎水性 憎水性涂料由地蜡 凡士林 油和硅组成 有干性 湿性和干湿两性兼有之分 125 优质 126 优质 第六节 线路鸟害故障及预防 随着人类对自然生态环境保护意识的加强 鸟类的繁衍数量逐渐增多 活动范围日趋扩大 给输电线路造成了极大危害 线路的防鸟害工作刻不容缓 127 优质 一 鸟类对输电线路的危害1 鸟类筑巢春季鸟类开始在输电线路杆塔上筑巢产卵 孵化 经实地观察 多是喜鹊 乌鸦 苍鹰等鸟类 这些鸟叼树枝 铁丝 柴草等物 在线路上空往返飞行 当铁丝等物落在横担与导线之间 会造成线路故障 刮风时 杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上 会造成短路接地故障 128 优质 2 鸟类飞行体型较大的鸟类 如黑鹳 其体长1m多 翅膀展开更大 体型较大的鸟类或鸟类争斗时飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障 129 优质 3 鸟粪闪络鸟类 特别是猫头鹰的稀屎 污染瓶串 在空气潮湿 大雾时易发生闪络 鸟站在瓶串上部的横担上向下拉稀屎并沿瓶串下流时造成单相接地 或者鸟粪随风吹向带电体造成空气间隙击穿 引起故障 130 优质 二 鸟害故障发生的特征1 鸟害引起故障的地形地貌经观察 鸟害引起故障的地形地貌 多在靠近河流 水库 低洼潮湿地带 有较大树木和一些村庄少 僻静开阔的庄稼地带 2 鸟类造成故障时的季节特征 鸟类造成线路故障时气象条件大多是晴天 阴雨天 在雷暴日天气时很少发生 鸟害一年四季均有发生 但各季情况有所不同 131 优质 3 鸟害造成闪络的特征鸟落在杆塔横担上或在杆塔附近飞翔时 其排泄物呈流体状并且部分桥接了导体与杆塔之间的绝缘而导致闪络 鸟害造成闪络多数沿瓷瓶串 约占70 沿空气闪络约占30 沿瓷瓶串闪络是由于鸟类粪便顺着瓶串造成的单相接地 沿空气闪络多数是由于风吹鸟粪 使鸟粪对过引线或对横担与带电体放电闪络 另外当鸟粪积累到一定数量后 在潮湿的情况下也会发生闪络 鸟害故障具有继发性 某处故障会在同一天或相隔几天再次甚至多次发生 132 优质 三 预防鸟害故障的措施1 预防鸟害故障的组织措施 1 做好线路鸟害特征区域的界定与划分 2 依据鸟类活动规律制订可行的反措计划 3 清扫绝缘子 特别是鸟害活动频繁的地区绝缘子更要多次清扫 以保证绝缘良好 4 积极开展监察性巡视 掌握绝缘子污染状况 开展状态检修 5 积极开展防鸟害专项治理活动 133 优质 134 优质 6 防鸟害工作应做到设计 基建 生产统筹考虑 超前预防 7 增加资金投入 改变传统的防鸟害方法 8 做到只防鸟害而不杀 不伤鸟 保护鸟类 2 防鸟害的技术措施 1 安装惊鸟装置 红色 有反光镜 发出声音 2 安装风车或翻板 档板 惊鸟旗等 3 杆塔上捆绑红布条或装有声音的装置 135 优质 136 优质 137 优质 138 优质 4 安装刺鸟装置 可采用GJ 120型钢绞线 19股 装于瓷瓶串上方 并用并沟线夹把钢绞线与横担夹紧 把钢绞线散成球状 使鸟不能在此停落 5 在杆塔上挂死鸟或悬挂恐怖图形装置 如三维立体牌 反光惊鸟 并有灵活转动的眼睛 起到惊吓鸟类的作用 6 采用防鸟罩 如大盘径瓷瓶或合成绝缘子罩 装于靠横担第一片悬瓶处 以防止鸟类排泄鸟粪时造成线路故障 3 研制新的防鸟害装置 如具有声 光的电子驱鸟装置 基本原理是 当物体突然进入该装置的红外线测试区域内 就自动接通电源发出鸟类惨叫和亮光 起到驱鸟的作用 139 优质 第七节 其它故障 一 线路的防暑过夏夏天的气温高 导线弧垂增大 使导线对地和其它交叉跨越设施的距离减小 容易发生混线短路和交叉跨越放电事故 另一方面 由于气温升高 导线散热条件变坏 可能发生导线连接器过热烧坏事故 此外 夏天树竹生长很快 容易发生导线碰撞树枝放电 二 防止外力破坏措施 140 优质 外力破坏电力线引起的故障 大多发生在交通频繁的城郊 或者其他工程设施的工区附近 一般可采取如下措施 1 在线路附近有其他基建时 可派人对现场进行监护 并向施工单位提出安全要求 如取土范围 吊车 载重车辆通过线路下边时的允许高度 2 杆塔和拉线基础距行车道较近时 可在杆塔基础周围设护桩 141 优质 3 春季加强巡视 制止在线路两侧300m内放风筝 4 杆塔宜装防盗螺栓 防止他人盗取杆塔构件 142 优质 第四章架空输电线路运行中测试 为及时消除架空线的隐患 使线路各组成元件在健康状态下运行 运行中要对部分元件进行周期性的测试和不定期的参数测试 全站仪 143 优质 第一节 架空输电线路限距和弧垂的测试一 限距限距 导线间及导线对地面 对建筑物等之间的最小允许距离 限距的测量方法1 目测 巡线人员在巡视线路时 通过眼睛粗略估计各种限距 一般误差较大 2 测绳或皮尺测量 耐张 换位等杆塔跳线的限距一般停电后直接登杆测量 称直接法 数值准确 3 仪器测量 导线弧垂或导线与其他建筑物或电力线的交叉限距一般用仪器不停电测量 测得的数据需要在不同的气象条件下换算 144 优质 限距测量示意图 145 优质 二 弧垂测试弧垂 又称弛度 是衡量导地线所承受的应力的指标 基本计算关系 当考虑悬点高差时上式可改写成 146 优质 导线长度与弧垂的关系 有关概念 1 档距指相邻杆塔中心轴线间的水平距离 2 耐张段的长度指相邻两基耐张杆塔中心轴线间的距离 3 代表档距又称规律档距 代表耐张段的应力弧垂变化 147 优质 三 弧垂观测档的选择基本原则是 能灵敏的反应耐张段内的应力 弧垂变化 具有代表性 同时对重点线档要作重点观测 观测档的选择与施工段的档数 档距 悬点高差等因素有关 1 紧线施工段在5档及以下时 靠近施工段中间选择一档作弛度观测档 施工在6 12档时靠近两端各选择一档作弛度观测档 12档以上的施工段靠近两端及中间各选择一档作弛度观测档 2 观测档在紧线施工段内应分布均匀 相邻两个弛度观测档不宜超过四个档距 3 下列重点线档应选作弛度观测档 连续倾斜的高处和低处线档 较高悬点的前后侧线档 148 优质 相邻紧线段的结合处线档 重要交叉跨越附近线档 4 宜选择档距较大 悬点高差较小的线档作弛度观测档 5 宜选择对临近线档监视范围较大的杆塔位作弛度观测点 6 不宜选择靠近转角杆塔的线档作弛度观测档 149 优质 四 驰度观测方法 1 等长法 150 优质 等长法观测弛度的精确度 随架空线悬点高差的增大而降低 高差为零时 两观测板连线正好与弧垂最低点相切 高差增大后 切点将逐渐远离弧垂最低点 甚至用此法不能观测弛度 如上图虚线所示 从观测板引出与悬链线相切后在杆塔上无交点 等长法的使用条件 h 0 2Lf H i 151 优质 2 异长法异长法是指在档两端布置的弛度观测板位置距离悬挂点不等距的一种弛度观测方法 同样地 它也是靠导地线的弧垂最低点与观测板连线相切来判定弛度是否已满足要求的 152 优质 第二节导地线的振动测量一 导地线振动测量点的选择1 选择在导地线使用应力大 档距大的地点以及电压等级高及新建的线路2 风向垂直于线路的大跨越和处于平原开阔地区的线路应优先测量3 测量时间选择冬春季节为好4 巡视中发现导线振动或已发生振动断股的线路要优先测量5 悬垂线夹处 发生振动断股较多 振动仪宜安装在至少连续三基或以上的直线杆塔正当中的一基杆塔上 153 优质 二 测振仪表及仪表的安装1 目前主要使用的导地线测振仪424型钟表式测振仪 LY 9型电子机械式测振仪 HJN 2型无线遥测测振仪 超声波及微波遥测仪等 154 优质 2 仪器安装及技术要求确定安装地点 选好测量仪器 即可进行安装 安装应注意以下一些要求 安装仪表前应检查各部件的功能是否完好 国产424型钟表测振仪 应安装在靠近线夹的第一个最大振幅处 电子机械式测振仪和遥测测振仪应悬挂在线夹上 测头装在距线夹出口第一个U型卡子中心89mm处 需对同一测点进行多次测量 而且每次测量不少于20天 此外还应测量该处的风速 风向 气温以及导线型号 档距 弧垂和杆高 155 优质 第三节绝缘子等值附盐密度测量一 等值附盐密度的定义及测量目的等值附盐密度 ESDD 是衡量绝缘子表面污秽物导电性能的一个重要指标 它是用一定量的蒸馏水清洗绝缘子瓷表面的污秽物质 然后测量该清洗液的电导 并以在相同水量产生相同电导值的氯化钠作为该绝缘子的等值盐量W 将W除以被洗绝缘子的瓷表面积A 其结果即为等值盐密W0W0 W A 156 优质 二 等值附盐密度的测量点选择选择测试点应满足下列要求 1 在污源附近每条线路应选择2 3个测试点 一般选择直线杆型 2 在污源范围内每条线路至少选择两个测试点 3 交叉污源附近应以污源性能选择适当数量的测试点 4 在污秽最严重的地段内 应选具有代表性的杆型作为测量试点 三 等值盐量的测试方法测试所用的器具有YLK 2型直读式盐量表 蒸馏水 洗污盘量管 毛刷及测试记录本等 操作程序如下 1 先将300ml蒸馏水倒入洗污盘 在将污秽的绝缘子放在洗污盘内 用毛刷清洗绝缘子的全部瓷表面 包括钢脚周围以及不易清洗的最里边一圈的表面 157 优质 2 将洗污盘中的污水搅合均匀后装满100ml的量管 并把盐量表上的测量棒与量管的两端进行牢靠连接 3 启动盐量表开关 表针旋转 待表针不动时 指针所指的数值即为该绝缘子的等值盐量值 4 将所测量的盐量值纪录在测试表格内 保存备查 158 优质 第四节接地电阻测试接地装置的接地电阻值 直接影响线路的耐雷水平和人身安全 安装接地装置的目的是 导泄雷电流入地 以保持线路有一定的耐雷水平 因此 应尽可能将接地体埋设在土壤电阻率低的土层内 一 测量仪器介绍现有的测量接地电阻仪器较多 如ZC系列仪表 MC系列仪表 L型比率计 电桥法及电压电流表法等 159 优质 二 接地电阻测量的要求1 测量前应掌握被测杆塔接地装置的施工资料 熟悉被测杆塔接地装置的情况 2 测量仪表要求体积小 重量轻 携带方便 适应于野外作业 3 测量线的布线不能与架空高压线路平行 应尽可能与线路垂直 避免电磁干扰 4 布线尽量不要与