快速?gòu)?fù)電搶修塔的研制和應(yīng)用

引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展,輸電線路越建越多,線路經(jīng)過(guò)地區(qū)地質(zhì)、氣象條件復(fù)雜多變,由于自然環(huán)境、人為原因或其他事故等發(fā)生倒塔導(dǎo)致停電的概率也逐步增加,且物流倉(cāng)庫(kù)備用塔材有限,廠家加工塔材時(shí)間較長(zhǎng),一旦造成倒塔,不能做到及時(shí)供應(yīng)鐵塔材料,應(yīng)修必修、修必修好的原則得不到有效落實(shí),影響供電可靠性。

為滿足倒桿倒塔斷線發(fā)生后能快速恢復(fù)供電,緩解供電壓力的要求,制作一種組裝快捷、運(yùn)輸方便的快速搶修塔勢(shì)在必行。該搶修塔選用高強(qiáng)度材料制作而成,具有承載力強(qiáng)、重量輕等特點(diǎn),可以進(jìn)行模塊化組裝,每個(gè)模塊之間用連接法蘭連接,根據(jù)地理位置的不同可隨意調(diào)整塔的高度,能在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。這種臨時(shí)使用的快速搶修塔相比組立永久使用的桿塔,可以節(jié)約大量的人力和物力,為快速恢復(fù)供電爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

1送電線路倒塔斷線的特點(diǎn)

從近幾年江門(mén)地區(qū)發(fā)生的送電線路倒塔斷線事故來(lái)看,主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1）沿海地區(qū)每年都會(huì)遭受臺(tái)風(fēng)或龍卷風(fēng)等惡劣天氣的侵襲,一旦發(fā)生這種自然災(zāi)害,會(huì)給輸電線路造成嚴(yán)重的損害,導(dǎo)致大范圍倒塔斷線事故的發(fā)生,且恢復(fù)供電的時(shí)間較長(zhǎng),由此造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

(2）江門(mén)屬于南方丘陵地帶,一年四季雨水充沛,雨水沖刷后的地質(zhì)十分脆弱,易發(fā)生滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。一旦如此,傾瀉的山泥會(huì)壓倒在桿塔的基礎(chǔ)上,桿塔基礎(chǔ)受力不均,引起線路倒塔斷線事故的發(fā)生。

(3）城市的快速發(fā)展,大量的工程建設(shè),開(kāi)挖路面,破壞了原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu),使桿塔原有的基礎(chǔ)遭到破壞,引起線路桿塔倒桿倒塔事故的發(fā)生。

以上三類(lèi),以臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)自然災(zāi)害造成的事故最為嚴(yán)重,臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)造成的斷線倒塔事故,復(fù)電時(shí)間長(zhǎng),社會(huì)影響大,處理起來(lái)十分困難,是我們必須解決的首要問(wèn)題。其余兩類(lèi)倒塔事故發(fā)生的概率十分的小,但這類(lèi)事故突發(fā)性強(qiáng),造成的影響同樣巨大,也需要快速采取措施加以解決。

2快速搶修塔設(shè)計(jì)研究

2.1快速搶修塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

快速?gòu)?fù)電搶修塔要求組裝快捷、運(yùn)輸方便,能夠在最短的時(shí)間內(nèi)使倒塔的線路恢復(fù)正常電力供應(yīng)。快速?gòu)?fù)電搶修塔是一種拉線桿塔,其結(jié)構(gòu)由塔身、橫擔(dān)、連接法蘭、絕緣子、拉桿、底座和拉線組成。由于搶修塔采用拉線結(jié)構(gòu),其具有重量輕、造價(jià)便宜、能適應(yīng)各種復(fù)雜地形、易于架設(shè)等優(yōu)良特點(diǎn):拉線搶修塔受力簡(jiǎn)單、明確,縱向、橫向力都由拉線承受,減少了主材受力,選材經(jīng)濟(jì)合理。

2.2快速搶修塔的設(shè)計(jì)

快速搶修塔是一種"上"字型搶修塔,搶修塔的主要材料選用高強(qiáng)度鎂鋁合金,整塔為分段制造、內(nèi)法蘭連接的框架結(jié)構(gòu),由上、中、下段組成,搶修塔的塔身由一根上段(1）、一根下段(3）和若干根中段(2）組成,其截面同樣為正方形,寬度為0.5m,長(zhǎng)度為4.5m,橫擔(dān)采用連接法蘭(10）連接并用螺栓相互固定,橫擔(dān)(4）結(jié)構(gòu)呈"上"字型,整座搶修塔組裝快捷,螺栓連接牢固可靠。在塔身和橫擔(dān)之間使用拉桿(8）進(jìn)行連接固定,塔身和地面之間使用上層拉線(6）和下層拉線(7）進(jìn)行連接固定。搶修塔底座采用萬(wàn)向較接底座(5）,可調(diào)性好,可消除地形不平或在使用過(guò)程中因塔柱正常傾斜而產(chǎn)生的附加力。這種塔型結(jié)構(gòu)的搶修塔,在組立時(shí)可分段組立,也可整體組立,較適宜于地形復(fù)雜的山地和丘陵地帶(圖1）。

2.3快速搶修塔材料的選擇

(1）搶修塔的塔身、橫擔(dān)和連接法蘭均選用高強(qiáng)度鎂鋁合金材料,其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、拆卸方便、耐腐蝕等優(yōu)良特點(diǎn),重量?jī)H為鋼結(jié)構(gòu)的1/3,方便運(yùn)輸和組裝。

(2）搶修塔使用的拉桿采用的是FRP材料,其具有質(zhì)量輕、電絕緣性能優(yōu)良、耐腐蝕等特點(diǎn)。1）在遇有自然災(zāi)害等惡劣天氣時(shí),導(dǎo)線舞動(dòng)會(huì)對(duì)搶修塔的拉桿進(jìn)行放電,導(dǎo)致線路跳閘,影響線路的安全運(yùn)行。由于FRP拉桿具有良好的電絕緣性能,使用FRP拉桿可以減少導(dǎo)線與拉桿之間因?yàn)閷?dǎo)線舞動(dòng)而產(chǎn)生導(dǎo)線對(duì)拉桿放電現(xiàn)象的發(fā)生,保證線路安全運(yùn)行,提高供電可靠性。2）FRP拉桿具有良好的耐腐蝕性,對(duì)酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑等腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕性能優(yōu)良,因此特別適合于沿海地區(qū)、工業(yè)區(qū)等有特殊防腐要求的環(huán)境。3）FRP拉桿質(zhì)量約為鋼質(zhì)桿的l/2,方便運(yùn)輸和組立施工。

(3）搶修塔的拉線由上層拉線和下層拉線兩部分組成,拉線采用鍍鋅鋼絞線,鋼絞線截面積為95mm2。上層拉線和下層拉線均使用4根拉線,布置上下兩層拉線可以更好地保證搶修塔的站立和穩(wěn)定。上層拉線一端與橫擔(dān)位置法蘭連接,一端與地面連接,拉線對(duì)地初始傾角取45°。下層拉線一端與搶修塔中段連接位置連接,一端與地面連接,拉線對(duì)地初始傾角根據(jù)地形和搶修塔高度現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。

(4）搶修塔的螺栓均采用普通粗牙螺栓,粗牙螺栓比細(xì)牙螺栓螺距大,在相同的條件下收緊粗牙螺栓的時(shí)間比細(xì)牙螺栓的時(shí)間短,特別是在自然災(zāi)害發(fā)生后搶修復(fù)電時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下,使用粗牙螺栓可以大大減少搶修塔組立時(shí)間,為災(zāi)后復(fù)電爭(zhēng)取了時(shí)間。

3快速搶修塔的應(yīng)用

2017年8月23日下午,臺(tái)風(fēng)"天鴿"襲擊了江門(mén)地區(qū),造成了大面積的輸電線路故障,其中110kV康址線N101、N102發(fā)生了倒塔事故,為加快搶修復(fù)電,江門(mén)供電局輸電管理一所使用快速搶修塔進(jìn)行了事故搶修,在倒塔現(xiàn)場(chǎng)將搶修塔快速組立,再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形情況對(duì)搶修塔的高度和拉線進(jìn)行調(diào)整,以滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求,僅用12h就完成了搶修任務(wù),恢復(fù)了正常的電力運(yùn)行。在此次倒塔復(fù)電過(guò)程中快速搶修塔發(fā)揮了重要作用,有效縮短了復(fù)電時(shí)間,增強(qiáng)了供電可靠性,保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和實(shí)踐證明,該快速搶修塔能夠快速組立且可靈活運(yùn)用,簡(jiǎn)化了工作程序,減少了人力、物力的投入,降低了工作難度,可廣泛應(yīng)用于35～220kV輸電線路直線桿塔斷桿倒塔的事故處理。在發(fā)生重大災(zāi)害事故時(shí),使用該搶修塔能及時(shí)搶修倒塔故障,縮短了搶修復(fù)電的時(shí)間,增強(qiáng)了供電可靠性,有效保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。