500kV緊湊型線路相間間隔棒聯(lián)接方式優(yōu)化

陳剛，胡健，和善聰

（云南電網(wǎng)有限責任公司怒江供電局，云南怒江，673100）

0 引言

2007年以來，我國電網(wǎng)9條緊湊線路因冰凍舞跳29次，其中常見故障28處。舞動常見的失敗時間是幾個小時甚至幾十個小時，路線試投也不容易成功。同一安全通道多回路線路如果選擇緊湊路線進行大功率運輸，容易造成多條路線長時間同時停運，嚴重影響電力安全的順利運行。

1 防舞間隔棒的技術(shù)理念及要求

導(dǎo)體間分壓器設(shè)計是“預(yù)防”的核心概念，其中防止導(dǎo)體分散的分壓器連接到基于非互連分壓器的兩相分壓器。其作用是根據(jù)相間間隔件連接的兩相導(dǎo)體之間的相互約束和纏結(jié)進行調(diào)整，避免減速現(xiàn)象和發(fā)生的趨勢，引線間距可防止相間短路，發(fā)生故障或停電時的安全事故。因此，對相間墊片和連接附件的一個重要要求是分流器需要一塊可以向前彎曲并且在長時間運行后不能松動的片材，每個組件的整體抗壓強度應(yīng)該是可以接受的，高拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)值使其能夠承受長時間的連續(xù)振動疲勞[1]。

2 相間間隔棒聯(lián)接方式設(shè)計

根據(jù)對導(dǎo)線舞動的現(xiàn)場觀察和視頻分析，電源跳變常見故障的主要原因是：在導(dǎo)線舞動的情況下，相間間隔桿連接金具的部分固定支架超出了它的能力。沖擊韌性造成斷裂，一側(cè)相間墊片脫落，舞動期間因相間間距不足導(dǎo)致導(dǎo)線短路，造成短路故障和停電安全事故。斷電引起的短路容量對電網(wǎng)影響很大，嚴重危害系統(tǒng)軟件的可靠穩(wěn)定運行。根據(jù)舞動期間導(dǎo)線的受力分析，結(jié)合原貼標作業(yè)使用的相間間隔桿固定支架的結(jié)構(gòu)特點，對原相間間隔桿固定支架整體設(shè)計不科學(xué)桿連接五金件是直接由五金件斷裂造成的原因[2]。經(jīng)科研證實，相間間隔器配套設(shè)施四點連接分導(dǎo)間隔棒的設(shè)計已經(jīng)制作完成，科研成果已形成“FJJ6-375T/3004點連接反舞動片”，如圖1，開發(fā)的四點連接間隔桿采用新的連接方式。整套連接件由連接座、固定支架拉板、固定支架調(diào)節(jié)板、環(huán)件等預(yù)制構(gòu)件組成，根據(jù)各構(gòu)件的組成進行連接，采用固定支架拉板的環(huán)-異形金具分別與分導(dǎo)體隔條和隔條間的端部金具連接，完成兩相導(dǎo)體的卷入和隔開，如圖2所示。

圖1 FJJ6—375T/300型聯(lián)結(jié)金具連接圖

圖2 FJJ6—375T/300型結(jié)構(gòu)不意圖

在新的相間間隔條連接硬件的制定中，選擇了4點連接和環(huán)形硬件連接結(jié)構(gòu)。當鋼絲產(chǎn)生電流和不當?shù)膽T性矩健身運動時，當連接硬件的部件承受力時，它是基于鉸鏈連接點和環(huán)形配件的旋轉(zhuǎn)角度充分釋放工作的扭矩和彎曲力在相間墊片和連接金具上，降低金具各部件的抗沖擊能力，保證在導(dǎo)線跳動時相間墊片和連接金具不會引起舞動。扭力造成的損壞和拉、壓、變形造成的彎曲距離；其次，根據(jù)型號選擇優(yōu)質(zhì)原材料，提高連接五金各部件的沖擊韌性，使其能夠承受導(dǎo)線舞動的生產(chǎn)較大的扭矩和彎曲力值，進一步防止常見故障連接金具故障引起的短路故障和電源跳閘。無法控制導(dǎo)體之間的距離[3]。

3 4點連接間隔棒的技術(shù)特點

3.1 旋轉(zhuǎn)角度大，釋能效果好

新型防跳線斷續(xù)環(huán)接硬件支撐架通常采用環(huán)接硬件結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示。因此，如果電線互連，則線束將分開放置。連接硬件組件的圓形連接從源頭上釋放了導(dǎo)線對相間墊片和連接硬件的扭力，使其難以產(chǎn)生扭矩和彎曲距離[4]。接線時，應(yīng)妥善維護相墊片和連接金具，防止損壞。線束可以有±151°的更大旋轉(zhuǎn)角度，對于其他相線束，旋轉(zhuǎn)角度由回路連接硬件處理。根平分線的方位角和方位角平面指定線束的旋轉(zhuǎn)和位移距離，如圖3所示。在帶有相間墊片的兩相線束的中心，一相線束與相對平面成360度以內(nèi)，另一相線束旋轉(zhuǎn)至±21度的特寫角度。

圖3 旋轉(zhuǎn)示意圖

3.2 機械強度高

為了更好、更合理地保證導(dǎo)線產(chǎn)生舞動時不會損壞相間間隔桿的4點連接件，4點連接件的線間隔件的支撐點結(jié)構(gòu)采用101A鋁合金型材，抗壓強度可達286N/mm2，是常規(guī)原材料的1.8倍。固定支架拉板、調(diào)節(jié)板和斜槽板采用Q235A優(yōu)質(zhì)碳鋼鍛造而成，環(huán)形連接五金件采用ZG45原材料鍛造而成。4點連接五金件整體結(jié)構(gòu)采用抗壓、抗拉、斷裂韌性高的原材料，選用這種原材料進行生產(chǎn)加工后，4點連接的五金件一般可以承受更大的拉力、壓縮力、以及舞動時導(dǎo)線需要產(chǎn)生的扭矩[5]。

3.3 可調(diào)節(jié)性能好

由于導(dǎo)線上相間墊片的安裝位置不同，各點安裝的相間墊片的長度和規(guī)格不同，從而導(dǎo)致相間墊片長度的測量精度不同。生產(chǎn)加工和貼標后的操作給備件儲存帶來了很多麻煩，為了更好的解決這個問題，本文實用新型的接頭配件在固定支架的一部分設(shè)計了一個可調(diào)節(jié)長度的調(diào)節(jié)板，整體調(diào)整長度為60mm，分為2級，每級30mm，兩相長度可調(diào)至120mm，共6級，進而解決以上精密測量、生產(chǎn)加工及備件問題。

3.4 適用范圍廣

可以更換舊的行為，更好地利用各種軟件環(huán)境標準，保證相間墊片有足夠的弧距要求，但相間墊片會損壞。連接到FJJ6-375T/3004，防飛點連接墊片根據(jù)各種結(jié)構(gòu)配置開發(fā)了一系列產(chǎn)品研發(fā)。目前，使用該產(chǎn)品開發(fā)的新型4點耦合組件可實現(xiàn)海拔1000米和海拔1000-2000米，該軟件環(huán)境用于安裝相間墊片和拆卸和更換舊的各種結(jié)構(gòu)的相間墊片固定支架。圖4顯示了一張真實的實物照片。

圖4 實物照片

4 4點連接防舞間隔棒滿足的的技術(shù)條件

4.1 抗拉強度(設(shè)計標準要求：抗拉荷重不小于150kN)

根據(jù)三組實驗樣品的斷裂拉伸試驗，固定支架的比斷裂拉伸值為226.20kN.247.20kN.254.60kN，遠高于抗壓強度，載荷超過150kN。

4.2 允許轉(zhuǎn)角度數(shù)(設(shè)計標準要求：聯(lián)結(jié)金具結(jié)構(gòu)允許轉(zhuǎn)角度數(shù)不得小于600)

在垂直平分線方向四點連接防跳墊片的平面圖中，每相都配有帶相間墊片的線束，其他相的旋轉(zhuǎn)角度大至±151°，符合設(shè)計規(guī)范[6]。在沿路線的方位圖中，一相帶有相間墊片的線束在另一相的旋轉(zhuǎn)角度可以達到±151，符合設(shè)計規(guī)范。

4.3 相間間隔棒最小絕緣有效長度

根據(jù)《110～750kV架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(Q/GDW179-2008)和(220kV～500kV緊湊型空架空合路技術(shù)要求)(DL/T5217-2005)，距離的最大影響為：由于復(fù)合絕緣子本身的雙面配合和爬電距離的影響，充/放電操作電壓下降，相間距離因線徑、松弛等線路測量公差而變得恒定。強烈建議相位間隔器之間的最小值，例如更換導(dǎo)體。合理的絕緣間隙有：在海拔1000rfl以下的區(qū)域，相間墊片的覆蓋距離應(yīng)超過4900mm。在海拔1000-2000米的地區(qū)，間隔層的覆蓋范圍應(yīng)超過5200毫米。最小間距層分類間隙：根據(jù)東北自然地理標準，軟件環(huán)境可分為兩個區(qū)域，海拔高度為1000m和1000-2000m。絕緣層最小合理間隙計算：絕緣層最小合理間隙=相間距離，連接硬件結(jié)構(gòu)的相對高度x2，長度x末端連接器長度x高度1000m，1000m-2000m，2個完整的4點套件和附件連接器類型連接。導(dǎo)體相間最小絕緣長度：根據(jù)500kV緊湊線路三相導(dǎo)體最小氣隙設(shè)計要求，三相導(dǎo)體相間芯距6.7m，海拔1000m，海拔 7m，海拔高度為1000-2000m。新型4點連接硬件的支撐框架高度為528毫米，相間墊片末端金屬部分的長度為170毫米。4點連接結(jié)構(gòu)與接頭連接后的相間間隔件的最小有效絕緣長度如下。(1)海拔1000米以下的區(qū)域，要求 6700mm-528mm×2-170mm×2=5304mm＞4900mm。(2)7000mm-528mmx2-170mmx2=5604mm＞5200mm 在海拔 1000m至2000m的區(qū)域，滿足要求。新型垂直連接式連接金具旨在取代目前在網(wǎng)絡(luò)上運行的相間間隔件中使用的舊連接金具的結(jié)構(gòu)高度，更換舊零件后，可以使用舊相墊片，因此相墊片不改變桿的最小有效絕緣距離或單獨計算。

5 4點連接防舞間隔棒的應(yīng)力計算

拉板的材質(zhì)為Q235A，材料的最大許用應(yīng)力為6b=375N/mm2，拉板A-A的截面積為1024mm2。因此，拉板的應(yīng)力為8抽 =T/2F=150kN/2048mm2=73N/ram2＜375N/mm2。 由 于 A-A調(diào)整板的截面積為660mm2，調(diào)整板截面的應(yīng)力為6次調(diào)整=T/2F=150kN/1320mm2=113N/ram2＜375N/mm2。因此，調(diào)整板和拉力板的最大工作應(yīng)力小于調(diào)整板A-A的許用應(yīng)力，強度滿足設(shè)計要求。

6 結(jié)論

傳輸線速度控制是國際公認的問題，目前國內(nèi)對速度的研究有待進一步研究。舞動機理、仿真分析、實驗研究，都需要系統(tǒng)的研究工作來指導(dǎo)舞動，傳輸線控制、預(yù)防和管理措施仍有待改進。目前，緊湊型線路防竄裝置的主要特點是相分離，但在非常惡劣的冰風條件下，最大加密并沒有完全降低。這是一個更好的防舞裝置，需要應(yīng)對各種形狀的障礙物，比如跳舞、風中跳舞、冰上跳躍。