隐患治理论文.docx

架空输电线路安全隐患及治理措施 王洪艳（电力管理总公司 邮编 257000）摘要 文章介绍了外围环境对胜利油田电网电力线路稳定运行的影响。对因外围环境引起的电力线路安全隐患进行了归纳、分类、分析。结合近年来安全隐患治理实际经验，探讨消除和解决外围环境对电力线路的影响，采取相应防范治理措施。并对设计和改造方案提出了几点建议。对线路的设计、施工、运行、维护提供依据。关键词 外围环境 架空输电线路 安全隐患 隐患分析及治理措施0引言胜利油田电网是二十世纪六十年代开始逐步建立发展起来的，集发、变、输、配电一体的大型企业自备电网。经过五十余年的建设，形成了以220kV网络为构架，110kV网络为主网，35kV、10(6)kV网络遍布胜利各油区的供电网络。电网工作区域跨越东营、滨州、淄博、潍坊4个地市的12个县区、80多个乡镇，覆盖面积3.2万平方公里。胜利油田电网始建于油田开发初期，具有随着油田勘探开发而滚动建设的特点，许多电力线路处于比较复杂的运行环境，随着地方经济的快速发展，城市道路改造、工业园区、化工设施、水利、绿化等工程建设建设项目逐年增多，致使许多电力线路所处的地形地貌发生较大变化，已建架空线路和和所处周边环境之间的影响由单向变成了双向。原先的线路已不能满足目前安全运行要求。尤其是线路对道路、工业设备设施、农畜牧业加工车间等的安全距离已严重不满足国家规范要求，极易引发触电、短路等安全事故；再者，线路建设初期采用的混凝土电杆仍大量存在，经统计分析占比约41，运行年限超过20年，受滩海地区气候的影响，混凝土电杆腐蚀老化严重、杆体裂纹、“爆皮露筋” 现象普遍，存在电杆抗弯能力不足而导致杆塔折断的安全隐患。以2013年为例，全年输电线路事故率0.29次/a100km，配电线路事故率0.78次/a100km。本文针对现阶段胜利油田电力架空线路运行中存在的安全问题，在对胜利油田电网所属的110kV-220kV电力线路进行全面摸查调研，对现阶段存在的比较严重的安全隐患进行了统计，根据目前的设计、施工标准规范，结合电力行业主流技术水平及胜利油田电网的实际情况，提出改造方案，消除安全隐患。并根据近年来隐患治理工程实际，对设计方案提出了几点建议。 1、架空输电线路安全隐患类型 1.1架空线路导线对建构筑物、工业设备设施距离不满足规范要求，存在安全隐患近10年来，油田已有的供配电设施布局与东营市规划建设的经济开发区、道路、工业园区、水利、绿化、化工等设施存在大面积交叉或邻近，致使导线对地、对建筑物交叉距离安严重不满足国家规范要求，极易引发触电、短路等安全事故，见图1-1、1-2。3.0m图1-1 220kV万盐线114#-115#线下情况3.5m图1-2 220kV盐孤线4#-5#线下情况 1.2线路走廊被侵占，通道内新建工业设备设施威胁线路安全油田电力线路多为80、90年代建设，线路规划建设时下方多为农田、盐碱滩涂等地形地貌。近年来，随着黄河三角洲开发、蓝色经济区等国家战略的规划实施，东营市县等经济发展显著提速，新建厂房、工业设备设施等逐年增多。根据110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)第13.0.8条要求： “输电线路与甲类火灾危险性的生产厂房、甲类物品库房、易燃、易爆材料堆场以及可燃或易燃、易爆液(气)体贮罐的防火间距不应小于杆塔高度加3m。” 新建厂区、工业设备设施等与输电线路间距也严重不满足规范要求。见图1-3、1-4。8.7m图1-3 220kV万杨线147#-148#线下情况图1-4 110kV石化线横跨油罐区1.3线路投运时间长，水泥电杆老化严重，杆塔基础受损，存在断杆、倒杆可能大量的电力线路分布在农田、滩涂及鱼池。线路建设初期采用的混凝土电杆仍大量存在，经统计分析占比约41，运行年限超过20年，电杆受滩海地区气候的影响，水泥电杆腐蚀老化严重、杆体裂纹、“暴皮露筋” 现象普遍，存在电杆抗弯能力不足而导致杆体易折断的安全隐患。另外，部分投运时间长的线路，其杆塔基础受环境因素影响或人为取土破坏等，致使电杆常年泡在水中，根部被冲刷导致基础松软，造成基础外漏，或承力拉线、辅助拉线基础缺土严重等。在恶劣天气下极易发生倒杆事故，影响线路的安全运行。油田电网220kV线路杆塔统计见表1-1，220kV盐孤线67#、68#杆破损情况见图1-5。表1-1 油田电网220kV线路杆塔统计表序号线路名称建设时间线路杆塔总数（基）其中：电杆数量（基）电杆占比（）1万九线1991.06681116.182万盐线1993.12134003九孤线1988.0821241.894辛杨线1987.071238266.675万杨线1987.0715411775.976万九线2003.12901415.567沾盐线1986.01746486.498盐孤线1986.0117615185.809胜九线1990.01781316.67合 计110945641.12万盐线等6条220kV线路安全隐患汇总统计见表1-2。表1-2 万盐线等6条220kV线路安全隐患汇总统计表序号线路名称 交叉跨越距离不足(处)线路走廊被侵占(处)混凝土电杆老化(基)1万盐线32盐孤线113沾盐线14万九线35万杨线116辛杨线27合 计1118图1-4 220kV盐孤线67#、68#杆破损情况1.4导线、避雷线及拉线锈蚀严重，存在断股、散股现象严重胜利油田所属线路基本都建设于上世纪90年代，有的已运行三十几年，因在高负荷运行状态下，导线容易发生过热，加上线路所处的盐碱气候环境，加快了导线、避雷线的锈蚀，造成断股、散股现象严重，容易造成导线断线故障，同时受运行环境的影响，电杆的拉线也腐蚀严重。导线断股、散股情况见图1-5。 图3-5 导线断股、散股图2、架空输电线路安全隐患治理措施2.1编制依据按照110kV750kV架空输电线路设计规范110kV750kV架空输电线路施工及验收规范(GB 50233-2005)以及油田企业供用电系统隐患治理技术方案(石化股份生协函【2008】36号)的要求：运行年限超过20年，存在长期过负荷、老化严重、环境恶劣、存在重大安全隐患的供电线路，可进行整体更新改造。配电线路绝缘子运行年限长、老化严重、不能满足污秽等级要求，多次发生绝缘子瓷裙脱落、闪络和击穿事故的，宜全线更换。供电线路交叉跨越、对地距离不够、线路防护区范围内的树木及高大植物等危及线路安全运行的，应进行改线、换杆、导线提升等改造。对线路进行改造，可以满足相关安全技术规范要求。2.2 隐患治理措施针对电力线路存在的不同安全隐患问题，结合线路实际运行情况，分类别提出改造措施：(1) 针对线路对线下建构筑物、工业设备设施安全距离不足的情况，采取升高角钢塔、增立角钢塔等方式调高线路在最大弧垂情况下的对地垂直距离。(2) 针对线路走廊被侵占，通道内新建工业设备设施威胁线路安全的情况，就近选择线路安全走廊，合理调整线路走向、优化线路路径。(3) 针对线路投运时间长、水泥电杆老化严重存在折断可能的情况，采用角钢塔替换原有水泥杆，同时对老化的导地线进行配套更换。（4）严格执行运行规程，对投运1年及以上的线路，在高温和大负荷季节对重点交叉跨越、导、地线接头、进行1次测量，做好记录，发现问题及时处理。（5）对于可能遭受洪水、暴雨冲刷的杆塔基础，应根据线路所处的环境及季节性灾害发生的规律和特点，采取加固基础、修筑挡水墙等提高基础的稳定性。3、隐患治理方案应注意问题的几点建议 近年来，根据油田发展实际，按局计划下达和设计方案对所辖线路进行了不同程度的安全隐患治理，取得了比较好的成果。但因隐患治理工程除了线路改建和迁建外，工程量都较小，因此没有引起设计及施工单位的重视，在设计和施工中出现了失误，造成了比较严重的损失。所以，我们根据工程实际，结合近几年治理安全隐患所积累的经验，提出以下几点建议，以供参考。（1）对杆塔上拔力的影响：当线路改造后，受悬挂点高度及导线应力变化的影响，原线路相邻杆塔的垂直档距发生变化，特别是导线应力增大后变化会更明显。此时计算上拔力时，应考虑导线增加的应力的影响，否则，会使计算出来的结果比实际情况偏小。（2）当旧线路改造时，可根据线路现状先简单判断改造杆塔对线路运行状态的影响程度。当需改造杆塔比两侧杆塔悬线点连线高时，进行升高改造必然造成应力增大，导线长度不足，应进行强度、上方交叉校核，而进行降低改造则不必进行强度校核，仅进行下方交叉校核。当需改造杆塔比两侧杆塔悬线点连线低时，进行降低改造必然造成应力增大，导线长度不足，应进行强度、下方交叉校核，只有当杆塔高度变化比较大，超过原两倍高差值时，才需要进行线长、强度校核。因此，当耐张段长度较长时，个别杆塔的改造对线长、应力的影响较小；当耐张段长度较短时，特别是只有两档线的情况下，个别杆塔的改造对线长和应力的影响较大，一般进行换线处理。（3）当线路对地（道路）、建筑物、电力线（含低压）、通讯线等垂直交叉净距不够，需在相邻两杆塔之间增加杆塔以提升导线时，必须重新核对对整个耐张段内导线所有交叉跨越的电力线、建筑物的安全交叉净距，如果不符合规程规定，必须能进行设计方案的调整。2015年，因220kV沾盐线57#-58#杆之间架空线路对地安全距离不够线路运行存在安全隐患而进行了隐患治理。设计部门的设计方案为：在57#-58#塔之间组立一基2A2-ZM1-21型角钢塔。线路改造施工完毕送电成功投入运行一周后，220kV沾盐线对57#杆西侧地方0.4kV线路放电，造成巨大损失。经现场实际勘察，原因是因57#-58#塔之间导线提升，致使整个耐张段弧垂最低点向移至57#塔西侧，导致对地方0.4kV线路安全距离小于规程规定而放电。设计失误的原因，就是没有考虑改造后相邻两档杆塔高度发生了比较大的变化，没有进行交叉净距的重新校核，造成了比较严重的事故。对此，设计部门对原设计方案进行了修订和完善：拆除原56#塔，在其东侧10m处新立一基2A2-ZM1-27型角钢塔，保证本耐张段（51#-63#）导、地线长度不变，对耐张段线路约3.9km重新调整挂线位置，保证了治理后线路的安全运行。220kV沾盐线隐患治理最终设计方案（4）在改造过程中，为提升导线对地、对建筑物、电力线路等安全距离，一般新立杆塔呼称高会高于原有杆塔，因此设计方案必须考虑邻近杆塔倒杆对新立杆塔的影响。110kV四七线因其2#-3#杆之间导线对地垂直安全距离不够存在安全隐患而改造，设计方案为，拆除原3#水泥杆，更换为110ZS1-18型角钢塔(塔全高24m)。2015年7月31日，油区遭遇暴风雨天气，瞬时风力达到10级，造成110kV四七线4#杆（Z1-21）倒杆，倾覆所产生的横向拉力将3#塔拉倒，同时造成导线断裂并横贯在西四路上。原因系设计规范中没有考虑相邻杆塔倒杆对杆塔的影响，没有进行导线长度及强度的校核。 110kV四七线4#杆 110kV四七线3#塔4、结束语随着隐患治理工作的逐步进行，油田电网的隐患治理工作已经取得了一定的成果，但还面临着很多问题需要解决，需要在以后的工作中慢慢积累和改进。线路设计单位应本着实事求是的原则，重视线路在隐患治理后对原线路的影响。同时，施工单位在设计