輸電線路是電力系統的主干網絡。包括絕緣子、金具、桿塔和輸電線等設備和器材。它廣泛分布在平原及高山峻嶺,直接暴露于風雪雨露等自然環境之中,同時還受到洪水、滑坡等自然災害的損害,運行環境相當惡劣。
電力系統的安全可靠性運行至關重要。輸電線路可靠性及運行情況直接決定著電力系統的穩定和安全。檢修是保證輸電設備健康運行的必要手段。做好輸電設備的檢修工作及早發現事故隱患并及時予以排除,使其始終以良好的狀態投入運行,具有重要的意義,尤其是電力系統向高電壓、大容量、互聯網發展,其重要性更加突出。
輸電線路檢修一般可分為維修、大修、技術改造和事故搶修。狀態檢修屬于一種特殊形式的維修。線路經大修后不增加其固定資產額。技術改造包括遷改路徑、整體性更換線路區段、升壓改造、增大導線截面和增建(延長)線路等工作, 線路經技術改造后其固定資產額應重新確定。事故搶修屬于非計劃檢修工作。
輸電線路的檢修及維護周期應根據設備狀態的巡視和測試結果確定,具體事項如表1所示。
導地線多采用截面積大的導線,地線大量采用鋁包鋼芯鋁絞線和OPGW等,截面積也有所增大,相比普通鉛鋼絞線地線更耐腐蝕,壽命更長。導地線連接普遍采用液壓方式,工藝成熟、質量穩定,導地線斷股情況發生的機率非常小。
表1 輸電線路檢修的主要項目及周期
輸電線路導、地線檢修方法應視其表面狀況和損傷程度來確定。一般導、地線斷股及損傷減少截面積的處理標準見表2。如果導、地線表面腐蝕,外層脫落或呈疲勞狀態,應取樣進行強度試驗。若試驗值小于原破壞值的80%,則應換線。
導地線斷股、損傷檢修的一般方法有以下幾種:①修光棱角、毛刺;②纏繞補強法;③預絞絲補修法;④補修管補修法;⑤切斷重接。采用預絞絲停電修補導線時,應注意防高空墜落、防止物體打擊、防觸電等危險點。
表2 導地線斷股、損傷減少截面積的處理方案
輸電線路桿塔長期運行在野外,受大氣環境及地形、地貌的變遷影響,桿塔會出現各種各樣的缺陷。混凝土桿最常見的缺陷有流白漿、裂紋、連接抱箍銹蝕、混凝土剝落、鋼筋外露、桿身彎曲和傾斜;鐵塔最常見的缺陷有塔材銹蝕、連接螺絲松動、塔腳混凝土保護帽開裂、塔材彎(扭)曲、塔身傾斜以及塔腳支鏈銹裂。根據桿塔缺陷性質可采取調整桿塔、高空更換桿段、電桿加高等檢修方法。
高空更換門型雙桿上段危險點有高空墜落、物體打擊、倒桿和碰傷等。高空更換門型雙桿上段工作時,應在良好天氣下進行,如遇雷電、暴雨、冰雹、大霧、沙塵暴等惡劣天氣不得進行作業,風力大于6級時,一般不宜進行作業。施工布置圖如圖1所示。
圖1 高空更換門型雙桿上段施工布置圖
在需要更換的電桿頂部,打好四方臨時拉線,以保證該桿拆除拉線和橫擔頂架后的穩定性。在被更換的桿段距桿頂500mm處,分別在桿段兩側安裝好兩套起吊鋼繩,用以吊裝抱桿。
利用獨腳抱桿上的起吊滑車組吊緊被更換的桿段,并在其下端適當位置打好控制繩,以防鋼箍接頭割開后桿段晃動。利用抱桿上的滑車組提升新桿段到頂部,調整桿段上的控制大繩,使焊口對齊,在焊縫間墊入焊條,使之保持一定的間隙。
打好新桿段四方臨時拉線,通過臨時拉線將桿身調直后在四周點焊定位,再進行焊接,焊接好后桿身應垂直。安裝好永久拉線,拆除新桿段四方臨時拉線,安裝好橫擔,恢復導、地線。
輸電線路運行后,因受自然環境、外力破壞等各種因素的影響,桿塔拉線出現銹蝕、散股、斷股;橫擔出現歪扭、構件缺損、銹蝕變形;叉梁出現彎曲、鼓肚、露筋等缺陷。根據缺陷性質采用更換拉線、橫擔、叉梁等措施。
4.1 停電更換桿塔叉梁
圖2所示為更換叉梁現場布置圖。
圖2 停電更換叉梁施工現場布置圖
停電更換桿塔叉梁應注意以下事項:首先松緊牽引繩時,要防止轉向滑車脫出,應及時進行檢查,牽引繩內角側禁止站人。其次,所更換完的叉梁,螺栓連接應緊密,組合后應正直,不得有明顯的彎曲、鼓肚。再次,所使用的工器具必須嚴格檢查,嚴禁超載使用。最后,牽引鋼絲繩在絞磨卷筒上的卷繞圈數不得少于五圈,繩尾受力,并設專人看管。
4.2 停電更換橫擔
在起吊、牽引過程中,受力鋼絲繩的周圍、上下方、轉向滑車內角側和起吊物的下面,禁止有人逗留或通過。牽引時,不準利用樹木或外露巖石做受力樁。一個錨樁上的臨時拉線不準超過兩根,臨時拉線不得固定在有可能移動或其他不可靠的物體上。
桿塔上下無法避免垂直交叉作業時,應做好防落物傷人的措施。當部件組裝有困難時,應查明原因,禁止強行組裝。個別部件需擴孔時,擴孔部分不應超過3mm,當擴孔需要超過3mm時,應先堵焊再重新打孔,并進行防銹處理,嚴禁使用氣割擴孔或燒孔。圖3所示為更換橫擔施工布置圖
4.3更換拉線
更換后拉線的機械強度不得低于原設計標準,并采取防盜措施。監護人應嚴格監護桿塔上作業人員的活動趨向和活動范圍,發現不規范的動作行為和違章時,應及時提醒、糾正和制止,監護人員不得擅自離開崗位。拉線與拉棒應呈一直線。
圖3 更換橫擔施工現場布置圖
X型拉線的交叉點處應留有足夠的空隙,避免相互磨碰;拉線應無金鉤、散股、松股等現象。組合拉線的各根拉線受力應一致。拉線做頭時,用木榔頭敲擊線夾時注意力應集中,手抓穩,落點正確,防止傷手。展放拉線時應兩人配合,順絞展放,防止彈傷。起吊材料及拉線時應綁扎牢固并慢慢吊遞。
輸電架空線路經過一段時間運行后,絕緣子和金具因種種原因會造成各種缺陷,為確保輸電線路的健康水平必須安排檢修消缺。但是因線路絕緣子串和金具有不同的型號和組合形式,各地有各自的檢修習慣,檢修作業方法有很多,故檢修作業方法沒有固定的模式。
更換絕緣子危險點有高空墜落、觸電、物體打擊及工器具失靈,導線脫落,絕緣子串脫落,掛線二連板擠傷人、現場作業安全監護等。新更換的絕緣子爬距應能滿足該地區污穢等級要求。
耐張絕緣子串上的螺栓、穿釘、鎖緊銷均由上向下穿;當使用W鎖緊銷時,絕緣子大口均應向上;當使用R鎖緊銷時,絕緣子大口均應向下,特殊情況可由內向外,由左向右穿入。新舊絕緣子串上下時,要使用絕緣子方向控制繩,防止絕緣子串碰撞橫擔及其它部件。
輸電線路桿塔的接地裝置包括引下線、引出線、接地網等。線路運行后受地形、地貌及外部環境等因素影響,出現接地體銹蝕(包括桿塔接地引下線、埋入地中的地網引出線、接地網)、假焊、地網外露、外力破壞撞擊、被盜等缺陷。
垂直接地體應垂直打入,并防止晃動。接地引下線與桿塔的連接應接觸良好。如引下線直接從架空地線引下時,引下線應緊靠桿身,每隔3m左右與桿身固定一次。
改造后所測量的接地電阻值應滿足考慮季節系數換算后的要求。接地絕緣電阻表放置平穩,搖動搖柄速度為120r/min。接地體應盡可能采用熱鍍鋅鋼材。焊接處必須做好防腐措施。遙測接地電阻時電流接地探針和電壓接地探針應插在與線路垂直的方向。
目前,國家電網公司投入運行的生產管理系統(PMS)提供了豐富的輸電線路基礎信息,但是基礎信息的獲得是靠現場檢修巡視人員采集得來的,本文首先討論了輸電線路的各部分檢修及維護周期,然后根據多年現場實際經驗,討論了導地線、桿塔、拉線、橫擔、叉梁、絕緣子和接地裝置等七部分的檢修實用技術。為后續線路檢修作業帶來了極大的方便,從而為電網的安全運行奠定了基礎。
(編自《電氣技術》,標題為“輸電線路檢修實用技術”,作者為李俊防、盛從兵 等。)