吴桂林 许坤 李文华
湖北三宁化工股份有限公司，443206，湖北宜昌
输电线路中导线在运行一段时间后，会受到空气中的氧及酸碱盐中物质的浸蚀，尤其是运行有张力且带大负荷及恶劣环境的联合作用下，电蚀现象会加急，同时运行线路廊道中树木迅速生长，对110KV线路安全运行构成了严重威胁。
本文介绍两起故障情形：一起地线在悬垂线夹出口应力集中区域受环境长期污染及微风振动作用出现疲劳开裂，进而最终断线的故障，另一起是线路树障引发线路跳闸等故障原因探讨。
1故障情况
110kV港宁线和枝港线（现变更为顾港线）是2008年9月投运的双回同塔架设线路，架空地线为GJ-50型镀锌钢纹线。2018年10月23日港宁线I回线路11号至12号地线在大风作用下发生了断线，引发该线路跳闸故障。地线的折断点靠近12号塔地线悬垂线夹大号侧出口处。
110kV姚宁线和35 kV姚董线是2013年9月投运的双回同塔架设线路，架空地线为GJ-50型镀锌钢纹线。2019年7月1日15点32分35秒时姚宁线跳闸,110kV姚宁线之前一直处于热备用，因配合线路施工该站主供顾宁线停电转检修，启用姚宁线，由于带了全站负荷，线路发热弧垂加大，当时又有微风，与线路下廊道下风长的树木发生尖端放电，引发姚宁线跳闸。
2故障处理
港宁线故障发生后，运维部门立即安排全线登塔检查，发现1号至12号塔两条架空地线均存在不同程度的腐蚀。由于连续阴雨天，且需要涉及变电站全站停电、交叉跨越太多等原因，无法及时安排更换地线。为了保证该区域供电，对地线采取临时加固措施，之后线路于故障当日恢复送电。一个多月后，对1号至12号塔两条腐蚀严重的地线进行了全部更换。
姚宁线2019年7月1日跳闸后经运维人员沿线巡查发现在15#至16#塔间弧垂最低点与风长的树障发生尖端放电。对其廊道下其它 树障也进行了清理，之后送电正常。
3原因分析
首先对地线及其断点进行外观检查，发现地线外表呈红褐色，表面凹凸不平，镀层已完全消失，表明地线已受到严重腐蚀。采用游标卡尺对锈蚀地线的线径进行抽测，所测得的最小外径为6.7mm，最小单线径为1.6m。断线点位于地线悬垂线夹出口处，断口呈锥状。此外，地线因严重腐蚀，线径已明显缩小，甚至已有部分断股现象。
通过对更换下的地线进行观察分析，确认造成悬垂线夹出口处地线断线的主要原因有以下几个方面。
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（1）故障线路地线所采用的GJ-50型镀锌钢绞线机械性能如表1所示，其防腐性能一般。
（2）地线悬垂线夹处受腐蚀程度比其他部位严重。地线处于空气污染严重的厂区，垂直线夹处钢绞线表面麻点增加、裂纹扩展，腐蚀产物不断破裂和剥离。由于失去镀层的保护，钢绞线受到了严重腐蚀，其截面积明显缩小，因而拉断力大幅下降。该钢绞线属于高强度等级，韧性较差，在腐蚀后截面积缩小的情况下单线容易掰断，受到冲击时也容易发生脆断。
（3）地线受到风力作用而摆动时，由于防振锤的阻尼作用，在悬垂线夹处的地线会受到往返的交变弯曲应力作用，易产生疲劳损伤，从而加快钢绞线的腐蚀速度。悬垂线夹处地线最终在瞬时风力达到10级的情况下首先断裂。
（4）运维部门日常管理工作不到位，线路巡视、年度检修、带电登杆检査不够认真，未能及时发现地线、金具的腐蚀情况，导致隐患发展为故障。
再次对2019年7月1日跳闸故障进行分析，经宜昌供电公司提供的数据分析报表如下：
宜昌供电公司故障录波器动作分析报表
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经上提供的资料分析，姚宁线在运行中先是C相接地，产生三相不对称电流触发保护装置动作跳闸，因本装置具备自动重合闸功能，过了7.2s 后储能自动重合闸成功，对线路送电后，经1.3s后因C相故障仍存在，继而引发光差保护动作。与现场巡查树障现象相吻合。
4预防措施
为避免类似故障再次发生，采取了以下预防措施。
（1）运行方面，对处于沿海潮湿高盐分区域、长期处于重污染地段的输电线路导线、地线、连接金具等锈蚀情况进行普查，建立档案并施行差异化巡视。
（2）检修方面，认真执行输电线路巡视标准，如实做好状态检修评价，并重视每年度的登杆检查工作，或结合每次停电安排人员登杆检查，确保人员巡视到位和巡视质量，同时需要有打开悬垂线夹检查地线腐蚀情况的记录。
（3）工艺方面，采用防腐性能较好的铝包钢类绞线，在悬垂线夹处地线外表缠绕铝包带，保护地线表面，减轻地线与金具的摩擦。
（4）巡查方面，加强巡查树障频次，廊道清理要完全，对待可能发生的故障要有先见预判性。
作者简介：
吴桂林 男 1967年生，本科文化程度，高级电气工程师 湖北三宁化工股份有限公司首席电气智能技术专家，电气技术总负责人，被中国机电一体化技术应用协会工程技术发展中心评聘为石化电气专家，省财政厅、市发改委、安监局等专家库成员，从事电气工作三十余年，有独立的电气大师工作室，潜心研究电气领域新动向及新技术应用，在电气控制领域，取得21项实用型专利技术和10项电气控制发明专利，在国内多家著名电气期刊上发表数篇论文。
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