220kV双回路线路带电更换架空地线技术论述

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/11 1:49:12

关键词: 架空地线线路地线

目前上海地区220kV架空线路有158条，长度为2129kM。具体见表1，其中同杆双回路占到80以上。

表1220kV输电线路情况统计

线路类别

条数/条

公里数/km

占220kV线路条数的比率/％

单回路线路

404.168

18.98

双回路线路

136

1724.832

81.02

从上海地区220kV线路运行经验来看，以往架空地线均采用普通镀锌钢绞线，在污染环境下锈蚀情况严重，一般每隔15～20年左右轮换一次，平均每年需调换锈蚀架空地线100kM左右。按传统调换双回路线路架空地线工艺方法，需双回路线路同时停电方可进行检修，很大程度上影响了地区用户的供电和电网的可靠性。随着近年来上海地区负荷的迅猛增长，电网的压力越来越大，对电网可靠性的要求越来越高，双回路线路同时停电检修将严重影响到电网的安全运行。为适应上海电网新形势的需要，我们在采纳部分传统施工工艺的基础上，结合新设备新工器具，开发实施带电更换同杆双回路架空地线的新工艺，其主要技术特点有以下几方面：

1采用张力放线技术进行施工更换

首先，在同杆另一回线路有电情况下用张力放线技术进行施工更换时,可使地线始终保持一定张力,并处于架空状态,且张力是可以控制的。其次，施工中更换地线区段依据现场施工条件具有可选择性,且不受设计耐张段限制。而且，张力放线已积累了较为丰富的施工经验，能有效避免地线在更换过程中晃动，达到控制风偏保持与有电线路安全距离的目的。

2在施工更换过程中设备状态的校核验算

为确认在检修更换中设备状态是安全的，我们对待检修线路的架空地线在以下几种状态时与停电及带电线路上导线的间隔进行了校验：

（1）待换地线在线档弧垂最低处位置；

（2）有电导线在直线绝缘子串处位置；

（3）有电导线在线档弧垂最低处位置；

（4）假设待换地线受外力影响后接近有电导线4米安全距离时的位置；

（5）待换地线在保持与有电上相导线4米安全距离前提下的线档弧垂最大处位置；

在计算中，导地线弧垂为气温10℃时的数值。通过校验，证明了在带电更换架空地线过程中，地线对杆塔间隙及带电导线风偏均满足安全距离，设备状态是安全的。

3更换锈蚀地线时牵引张力与安全系数选择

由于待更换的架空地线均锈蚀较严重，其破断力、安全系数有不同程度下降，因此在用张力技术进行带电更换时，必须限定其边界条件。

（1）地线锈蚀后外径、极限拉力、自重

根据运行资料及实测数据：镀锌钢绞线GJ-50原直径为9.0mm。但待换线路锈蚀架空地线的最小外径仅d=7.0mm，则股数/单股直径为7/2.333mm；最小截面S=29.92mm²；极限拉力T=3590kg。

在张力放线条件下，考虑到为确保施工安全，锈蚀后的GL-50架空地线按最小有效直径≥7.0mm作为张力放线的基本条件。

（2）地线锈蚀后牵引张力与安全系数选择

为确保带电更换施工过程的安全，锈蚀地线的牵引张力与安全系数的选择必须满足张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂（表二），此时地线安全系数仍应≥2.5。

根据计算，待检修线路架空地线在不同的牵引张力下的拉力弧垂及相应安全系数如表三。

为满足对锈蚀地线所限定的边界条件，必须根据施工时气温来选择牵引张力，如：

原弧垂（表二）10℃时2.23m～4.76m

20℃时2.35m～5.03m

张力牵引弧垂按照表三当牵引张力/安全系数=898/4.0时弧垂为2.53m～5.39m，大于表二值，满足张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂。

原弧垂（表二）30℃时2.47m～5.28m

40℃时2.60m～5.56m

张力牵引弧垂按照表三当牵引张力/安全系数=798/4.5时弧垂为2.84m～6.07m，大于表二值，满足张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂。

按照上述计算，张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂，地线安全系数≥2.5，能够保证放线时的安全可靠。

表二原设计地线在不同气温下的拉力弧垂及相应安全系数

气温℃

拉力（kg）/安全系数

各档距弧垂（m）

档距219m

250m

305m

320m

1200/4.95

2.12

2.76

4.11

4.52

1140/5.21

2.23

2.91

4.32

4.76

1080/5.5

2.35

3.07

4.57

5.03

1028/5.77

2.47

3.22

4.80

5.28

977/6.07

2.6

3.39

5.05

5.56

导线10℃时弧垂（m）

3.31

4.31

6.41

7.06

导线20℃时弧垂（m）

3.51

4.58

6.81

7.50

表三不同牵引张力与弧垂如下：

牵引张力（kg）/安全系数

地线自重（kg/m）

各档距弧垂（m）

档距219m

250m

305m

320m

1025/3.5

0.378

2.21

2.88

4.29

4.72

0.424

2.48

3.23

4.81

5.29

898/4.0

0.378

2.53

3.29

4.90

5.39

0.424

2.83

3.69

5.49

6.05

798/4.5

0.378

2.84

3.70

5.51

6.07

0.424

3.19

4.15

6.18

6.80

4带电更换锈蚀架空地线施工中的技术措施

（1）新、旧地线的连接方式

由于新、旧地线的截面不一致，甚至型号也可能不同，但在带电更换时仍必须连接牢固、可靠。为此我们采用特制对接连接管进行高空压接，且压接质量必须符合施工技术要求，以确保连接管对地线的握着力足以承受牵引张力，并能顺利通过各种放线滑车。

（2）旧地线与绝缘牵引绳的连接方式

为保证旧地线与绝缘牵引绳的连接强度，我们选用了抗拉强度高、绝缘性能好的纤维材质，且采用绳芯纵向布局和外包防护绳套及喷涂防潮抗老化粘胶等先进制绳工艺，并在绳端设置连接套环。

（3）重要交叉跨越处采用双重保护

在更换地线过程中为确保对交叉跨越处的安全距离，我们采用了双重保护的技术措施：一是在待换旧地线上装置若干个带有绝缘控制绳的高空越线滑车，并将每个滑车上的绝缘控制绳抛过停电回路的上相导线后，连接固定在地面锚点处，使架空地线在牵引更换时确保对被跨越设施的安全距离；二是在可行情况下，在被跨越设施处搭设跨越架或架设绝缘绳网。

（4）防感应电措施

由于是带电更换同杆双回路架空地线，架空地线上会产生相当大的感应电压。根据计算，感应电压可达V=16.7kV，因此我们均采取金属结构的放线滑车，并在张力场、牵引场地新旧地线接近地面处装设接地滑车具的措施来有效消除感应电的影响。

（5）各种特殊放线滑车的制作

由于锈蚀的架空地线很易磨损常规材质制作的放线滑车轮轴，又连带磨损新地线的表面保护层，因此采用优质工具钢专门设计制作滑车的滚轮，并对表面作特殊工艺处理，以确保更换地线的顺利进行。

5结论

上海地区的输电网仍将有很大发展，且对供电可靠性要求越来越高，为适应大电网迅速发展的新形势，在对输电线路进行检修时，势必要考虑突破常规检修工艺的限制，采用不停电的作业方法。我们在作了充分的技术准备后，利用新工艺、新设备成功实施了带电更换220KV同杆双回路锈蚀严重的架空地线，确保了输电网的设备安全。同时也将促进线路检修工艺上新的台阶，进一步提高线路维护管理水平。

来源：变电运行技术网

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